Il s'agit d'un blogpost invité sur l'impression 3D en céramique par Taekyeom Lee, un artiste interdisciplinaire. Il est actuellement professeur adt de design graphique à l'Université d'État des Appalaches à Boone, en Caroline du Nord. Ses dernières recherches explorent des méthodes non conventionnelles de création de caractères tridimensionnels. Il s'agit notamment de travailler avec des matériaux et des techniques propres à la typographie, comme la céramique et diverses techniques artisanales analogiques et numériques. Dans le cadre de ses recherches, il a construit une imprimante 3D et conçu sa propre extrudeuse de pâte pour produire des objets et des types de céramique 3D complexes.
Depuis l'été 2015, je m'intéresse à la combinaison de l'impression 3D et de la céramique pour créer des polices complexes et d'autres objets. L'impression 3D de bureau est particulièrement attrayante parce qu'elle nécessite beaucoup moins d'espace et d'équipement qu'un studio d'argile typique. En utilisant une imprimante delta et une extrudeuse à vis sans fin personnalisée, je suis capable d'imprimer des objets céramiques de petite et moyenne taille avec une largeur et une hauteur allant jusqu'à 300 mm.
Mon imprimante de céramique a commencé comme un kit RepRap. RepRap, qui signifie réplication rapide, est l'un des projets open source les plus populaires en impression 3D. Il vous permet d'imprimer rapidement et à moindre coût un grand nombre des parties du cadre nécessaires à la fabrication d'une autre imprimante 3D. Il vous permet également de personnaliser votre machine en fonction de vos besoins. En commençant par un RepRap, j'ai personnalisé l'imprimante pour utiliser la céramique comme matériau.
Au début, j'ai essayé de fabriquer une extrudeuse d'argile en utilisant des distributeurs de colle, mais ceux-ci ne fonctionnaient pas bien. J'ai décidé de fabriquer mon propre tuyau en PVC (Remarque : les tuyaux en PVC peuvent être dangereux lorsqu'on travaille avec un PSI élevé. D'autres matériaux comme l'acier, le cuivre ou l'aluminium sont plus recommandés pour éviter les blessures). Un compresseur d'air pousse la céramique à travers le tuyau en PVC où elle est éventuellement extrudée à travers la buse. Il a fallu plusieurs essais pour trouver la configuration optimale de pression d'air et de tranchage pour une impression efficace.
Après avoir construit mon premier kit, j'ai voulu concevoir ma propre imprimante, spécialement optimisée pour l'impression de grandes pièces céramiques. Avec ma première machine, j'ai imprimé plusieurs des composants nécessaires pour une imprimante plus grande. Il y a eu de nombreux défis techniques et mécaniques, car les imprimantes Delta peuvent être particulièrement difficiles à étalonner. Après plusieurs mois et 40 firmwares différents testés, j'ai pu faire fonctionner correctement mon imprimante céramique personnalisée.
L'argile est un matériau particulièrement difficile à travailler car il faut obtenir la bonne viscosité pour l'impression, en veillant à ce qu'elle ne soit ni trop mince ni trop visqueuse. J'ai commencé avec de l'argile blanche basse température et j'ai imprimé différents corps d'argile. J'ai ajouté de l'eau supplémentaire pour l'adoucir un peu. Les petits modèles étaient relativement faciles à imprimer mais pour les couches plus grandes et plus complexes, j'ai rencontré un problème d'effondrement des couches. J'ai commencé par utiliser un pistolet thermique pour faire sécher les couches plus rapidement et j'ai récemment installé trois ventilateurs de 120 mm pour sécher la pièce. L'un des avantages de travailler avec de l'argile est que vous pouvez réutiliser le matériau des tirages défectueux.
Les premières versions de mon extrudeuse fonctionnaient uniquement en forçant pneumatiquement l'argile à travers des tuyaux en PVC mais je voulais faire une nouvelle version qui me permettrait d'imprimer des formes plus complexes. J'ai conçu une extrudeuse à l'aide d'un système de vis sans fin pour extruder plus précisément l'argile. J'ai testé plus de 60 vis sans fin différentes et 10 carters différents. En utilisant cette extrudeuse personnalisée, j'ai conçu plusieurs imprimantes Delta différentes. L'un d'eux est de la taille d'un voyage et j'ai participé à un atelier dans des universités comme le College for Creative Studies à Detroit, la North Carolina State University à Raleigh, et la San Diego State University. Je l'apporterai à d'autres ateliers.
La plupart de mes modèles 3D sont conçus en Rhinocerous 5 bien que pour des formes plus organiques, j'utilise un programme appelé Sculptris. J'utilise également un Microsoft Kinect et le logiciel Skanect lorsque je veux obtenir des scans de figures humaines ou d'objets. Le Gcode pour l'imprimante est créé dans un programme que beaucoup d'entre vous connaissent peut-être, Repetier Host.
Le procédé général d'impression en argile est le suivant.
J'ai construit une imprimante géante de cinq pieds de haut et j'ai l'intention de construire une imprimante de six pieds de haut pour imprimer d'autres matériaux pâteux tels que le ciment et le béton. Je cherche toujours à améliorer la conception de mon extrudeuse et à imprimer plus de matériaux. Les extrudeuses de pâtes peuvent imprimer dans une variété de matériaux différents au-delà de la céramique. Le Nutella est le matériau de choix dans la vidéo ci-dessous. Je suis également ravie d'essayer la résine céramique développée par Formlabs.
Merci de votre lecture. Je suis toujours à la recherche d'occasions et de lieux pour montrer mes recherches. Veuillez me er si vous êtes intéressé par un atelier, une présentation et/ou une exposition.
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