Un système à portique pour l'impression 3D est une structure composée de poutres et de rails de guidage qui supportent la tête d'impression/l'extrudeuse et guident ses mouvements pendant le déplacement et l'impression. Ses fonctions essentielles sont la rigidité et la précision, permettant un positionnement précis du point d'impression au sein de la pièce. Le système à portique autorise une hauteur d'impression (et donc un volume) supérieure à celle des imprimantes delta ou cartésiennes. Les systèmes à portique sont généralement compatibles avec la plupart des techniques d'impression 3D. Le mécanisme de l'axe Z, qui détermine la profondeur d'impression, est soit le résultat d'un mouvement du portique (qui intègre un mécanisme d'axe Z), soit le déplacement de la table d'impression par un mécanisme distinct.

Les systèmes à portique sont largement répandus dans les machines industrielles/professionnelles et domestiques/de loisirs, en raison de leur rigidité intrinsèque et de leur potentiel de volume de construction important.

Quels types de projets les systèmes à portique peuvent-ils imprimer ?

Les imprimantes à portique peuvent construire la plupart des modèles 3D qui tiennent dans leur volume de construction, notamment :

1. Certaines géométries, telles que les structures entièrement creuses, ne peuvent être construites qu'à l'aide d'appareils comprenant une option de matériau de support amovible.
2. La construction n'est possible que dans une seule direction, car les capacités de roulis/tangage/lacet du mouvement à six axes ne sont pas disponibles, le dépôt de matériau se fait donc uniquement vers le bas.
3. Les imprimantes 3D à portique peuvent s'occuper de la plupart des constructions, si un assemblage post-impression est possible.

Quels sont les avantages des systèmes à portique pour l'impression 3D ?

Les systèmes à portique présentent divers avantages, notamment :

1. Le volume d'impression est uniquement limité par la taille du portique, elle-même limitée par sa rigidité. Les mêmes mécanismes d'entraînement peuvent supporter la même tête d'impression sur des bras de portique plus ou moins longs, moyennant quelques modifications mineures.
2. L'augmentation de la taille entraîne une réduction proportionnelle des coûts, car la structure peut être étendue avec peu de difficulté pour les machines de plus grande capacité.
3. L'installation et la maintenance des machines à portique sont relativement simples, car les mécanismes de la machine sont bien exposés et accessibles.
4. Les machines à portique offrent un coût par volume de fabrication inférieur aux autres options.

Quels sont les inconvénients des systèmes à portique pour l'impression 3D ?

Les imprimantes 3D à portique présentent des limitations et des faiblesses qu'il convient de prendre en compte, notamment :

1. La rigidité de la machine peut être limitée, réduisant ainsi la précision, à moins que les machines ne soient plus grandes et plus lourdes, c'est-à-dire avec un châssis rectangulaire complet.
2. La taille de la machine est importante par rapport au volume de fabrication.
3. Les longs systèmes de glissières/entraînements linéaires sont sujets à l'usure et à l'étirement, ce qui augmente la maintenance requise.
4. L'orientation de construction unidirectionnelle offre des options limitées en matière d'optimisation de la résistance.

Un système de portique possède-t-il seulement 3 axes ?

En effet, pratiquement aucune imprimante 3D à portique n'offre de degrés de liberté supplémentaires. Aucune machine destinée aux particuliers ou aux amateurs n'en est équipée. Des progrès ont toutefois été réalisés dans ce domaine pour les très grandes imprimantes à portique utilisées dans la construction de maisons.