L'histoire derrière l'eufyMake E1

Lorsque nous avons commencé à travailler sur l'eufyMake E1, notre objectif était simple : créer une imprimante UV que tout le monde pourrait utiliser.

Cette idée est née de notre immersion dans les communautés de makers en Amérique du Nord et en Europe.

Nous avons constaté un problème récurrent : les gens adoraient créer avec des imprimantes 3D, des découpeurs laser et des outils de menuiserie, mais n'avaient aucun moyen efficace d'ajouter des couleurs ou des graphismes professionnels à leurs projets.

La peinture à la main était fastidieuse, et les outils de coloration industriels étaient d'un coût prohibitif. Ce manque nous a poussés vers l'impression UV grand public.

Pourquoi c'était différent

Au départ, la création d'une imprimante UV grand public semblait être une tâche simple.

Il suffisait de prendre la technologie industrielle et de la miniaturiser en réduisant les coûts. Mais nous avons vite déchanté. L'impression UV grand public est très différente de l'impression 3D par filament.

Une imprimante UV doit imprimer directement sur des objets finis. Les utilisateurs veulent imprimer sur du métal, de l'acrylique, du verre, du bois, du cuir et bien d'autres matériaux.

Nous nous sommes continuellement posé des questions pratiques. Sur quoi les gens vont-ils réellement imprimer ? Comment une seule machine peut-elle gérer autant de matériaux différents tout en restant précise et facile à utiliser ?

Le monstre à 26 000 $ dans notre bureau

Nous avons fait ce que font les ingénieurs curieux. Nous avons acheté une imprimante UV industrielle pour explorer les possibilités. C'était un mastodonte qui coûtait plus de 26 000 $.

Nous étions tellement enthousiastes que nous avons littéralement retiré la porte de notre bureau pour la faire entrer. Mais après tous ces efforts, nous avons découvert qu'elle ne pouvait imprimer qu'en format A3.

Non seulement elle était massive et coûteuse, mais elle nécessitait une installation professionnelle, des visites de maintenance régulières et des frais de service mensuels.

Lorsque nous avons demandé aux fournisseurs s'il existait des machines plus petites pour les particuliers, leur réponse était éloquente : « Dans notre secteur, ce n'est pas ce que vous voulez qui compte, mais ce que nous vendons. »

C'est alors que nous avons compris qu'il fallait créer quelque chose de différent. Nous nous sommes fixé trois objectifs ambitieux :

• Elle devait faire 1/10 de la taille, être assez légère pour être portée par une seule personne et assez compacte pour tenir sur un bureau.
• Elle devait être 10 fois plus intelligente et facile à utiliser, rendant l'impression UV aussi simple que l'impression d'une photo.
• Son prix devait représenter seulement 1/10 du coût des machines industrielles.

De la 2D à la 3D

Nous avons planifié notre développement en deux phases distinctes. La première phase (établie en décembre 2023) visait à créer une imprimante UV personnelle aux capacités de niveau industriel.

En 2024, nous avons participé à des salons professionnels où des imprimantes UV haut de gamme (des machines coûtant des dizaines de milliers de dollars) présentaient des effets de relief texturé, principalement utilisés pour la reproduction d'œuvres d'art.

Une question s'est alors imposée : « Sommes-nous vraiment en train de créer quelque chose uniquement pour les surfaces planes ? »

Nous avons finalement décidé d'intégrer des capacités de texture 3D. Mais cela avait un coût significatif.

Quatre défis d'ingénierie qui ont façonné l'E1

Des imprimantes UV de bureau existent, mais la plupart sont conçues pour des environnements contrôlés et des opérateurs formés.

L'ambition pour l'E1 était différente. Elle devait fonctionner dans des espaces ordinaires et réduire au maximum les ajustements manuels.

Au fil du développement, quatre problèmes ont influencé presque chaque aspect de la conception. Les résoudre est devenu le cœur du projet E1.

1. Le défi du système d'encre

L'encre UV durcit lorsqu'elle est exposée à la lumière UV. Elle est légèrement corrosive et réagit à l'oxygène.

Notre première approche utilisait des tubes et des pompes courants issus de l'équipement industriel. Ils fuyaient, durcissaient et se fissuraient rapidement.

Nous avons testé plusieurs options de pompes, mais aucune n'était suffisamment fiable pour une utilisation quotidienne par le grand public.

Après des mois de tests, nous avons conclu qu'il fallait concevoir notre propre système d'acheminement de l'encre depuis zéro. Ce n'était pas prévu dans notre plan initial et a retardé le projet, mais il n'existait simplement aucune solution existante répondant à nos besoins.

2. Le système de détection à double laser

Nous voulions que les utilisateurs puissent simplement placer des objets dans l'imprimante sans avoir à indiquer à la machine le matériau utilisé.

Cela impliquait de doter l'imprimante d'un moyen de « voir » ce qui était placé à l'intérieur.

Le plus grand problème venait des matériaux transparents. Nous avons d'abord essayé la détection optique, mais les objets transparents comme le verre ou l'acrylique sont presque invisibles pour les capteurs standard. La lumière les traverse et se déforme, rendant la détection de hauteur impossible avec les méthodes conventionnelles.

Mais comment un seul système pouvait-il détecter simultanément des objets transparents et opaques, ainsi que des matériaux souples et rigides ? La plupart des capteurs fonctionnent bien pour un type, mais échouent avec les autres.

Après de nombreux tests, nous avons développé un système à double laser croisé avec une lumière latérale orientée à un angle spécifique. Ce schéma de détection permet d'identifier avec succès même les objets totalement transparents.

Pour maintenir la précision sur toute la surface d'impression, nous avons créé des structures rotatives sphériques personnalisées de chaque côté de la machine. Ces supports réglables permettent un étalonnage précis des angles laser.

Bien que visuellement complexe, ce système offre une détection stable et cohérente pour pratiquement tous les matériaux.

3. Le défi de la précision de déplacement

Pour des résultats professionnels, nous avions besoin d'une précision de 30 microns (soit environ 1/3 de la largeur d'un cheveu humain). C'est bien plus précis que les imprimantes 3D grand public typiques qui fonctionnent à environ 400 microns.

La vraie difficulté venait de la précision bidirectionnelle. En impression 2D, la tête d'impression se déplace dans une seule direction. En impression 2.5D, la plateforme se déplace dans les deux sens de manière répétée, et nous avions besoin de la même précision de 30 microns dans les deux directions.

La conception de notre axe Y a subi plusieurs révisions complètes. La conception initiale de l'axe X utilisait une approche en porte-à-faux à bras unique pour réduire le poids, mais elle n'était pas suffisamment stable.

Nous avons finalement opté pour une pièce métallique moulée sous pression en une seule partie, nécessitant des techniques de fabrication industrielle. Chaque axe a un rôle spécifique :

• Axe Z : Mesure la hauteur
• Axe Y : Se déplace vers l'avant et vers l'arrière
• Axe X : Se déplace latéralement

Maintenir un alignement parfait entre ces trois axes lors de déplacements rapides a été l'un de nos plus grands défis d'ingénierie.

De plus, l'impression en relief repose généralement sur l'accumulation de nombreuses couches fines. Une couche typique varie entre trente et cinquante microns.

Pour atteindre cinq millimètres de hauteur, plus d'une centaine de couches sont nécessaires. Chaque couche s'imprime comme une image distincte. La plateforme se déplace ensuite et imprime à nouveau. C'est lent et consomme une grande quantité d'encre.

Nous avons développé deux algorithmes pour résoudre ce problème :

1. Un algorithme de jet 3D capable de construire 1 mm de hauteur en un seul passage, réduisant le nombre de couches nécessaires de plus de 100 à seulement 5 pour une texture de 5 mm.
2. Un algorithme RIP (Raster Image Processing) amélioré qui utilise les buses de la tête d'impression plus efficacement, augmentant la production à chaque passage.

Ces algorithmes ont considérablement réduit le temps d'impression et la consommation d'encre pour les impressions texturées, rendant cette fonctionnalité pratique pour un usage quotidien.

4. La solution de conception modulaire

Dans les environnements industriels, l'impression sur des gobelets, des coques de téléphone et des bouteilles d'eau nécessite des machines différentes.

Nous avons atteint la multifonctionnalité en une seule machine grâce au remplacement du module de l'axe Y : en conservant la structure du cadre supérieur, le mouvement de l'axe X et le circuit d'encre inchangés, tout en utilisant différentes méthodes de déplacement sur l'axe Y pour s'adapter aux matériaux de formes variées.

L'écosystème du produit final se compose de l'unité principale et des accessoires. C'est similaire à un système d'appareil photo où le boîtier peut être mis à jour, mais les accessoires restent compatibles.

Il est important de mentionner que l'impression rotative sur des objets comme les gobelets présente une difficulté extrêmement élevée. Les roues de gobelets avec des anneaux en caoutchouc peuvent être instables :

• Trop de pression : L'objet s'éloigne de la roue
• Pas assez de pression : Des glissements se produisent
• Matériaux rigides : Risque d'endommagement de la surface
• Matériaux souples : Nécessitent un traitement adhésif spécial

Finalement, nous avons étendu nos capacités d'impression à des objets auxquels nous n'avions pas pensé initialement.

Par exemple, les services à thé et les drones sont des objets auxquels nous n'avions pas pensé au départ, mais nous pouvons maintenant imprimer dessus.

Perspectives d'avenir

Depuis le lancement de l'eufyMake E1, les retours ont été plus positifs que prévu. Voir des personnes enthousiastes autour de l'imprimante a confirmé qu'il existe un vrai besoin pour l'impression UV accessible.

Dans le même temps, de plus en plus de concurrents s'intéressent à ce marché. Cela signifie que la compétition va s'intensifier. Plus de concurrence pousse tout le monde à s'améliorer, et cela montre aussi que le marché est en croissance et que les produits peuvent devenir plus matures.

Nous sommes toujours fiers et confiants dans ce que nous avons créé, mais nous savons aussi qu'il reste encore beaucoup à faire. Les clients commenceront bientôt à recevoir leurs imprimantes.

La période à venir sera le véritable test, car l'utilisation quotidienne révèle toujours des détails que les tests en laboratoire ne peuvent pas détecter.

Cette étape est à la fois excitante et source de pression. Les fonctionnalités continueront d'être améliorées, et nous nous préparons à tout problème que les utilisateurs pourraient rencontrer.