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Comment imprimer en 3d de la nourriture avec son imprimante 3d de bureau

Cela fait plusieurs semaines que je n’ai rien publié sur ce blog. Pourtant, la Pâtisserie Numérique n’est pas en vacances : je prépare le lancement de notre premier produit ! Il permet de convertir n’importe quelle imprimante 3d de bureau en imprimante 3D alimentaire. Cet article est l’occasion de vous en dire un peu plus sur le projet.

Les 5 bonnes raisons d’imprimer en 3d de la nourriture à la maison

Quand j’ai commencé le projet de la Pâtisserie Numérique il y a un an, j’ai cherché à transformer l’une des imprimantes 3d de bureau que je possédais pour faire de l’impression 3D de nourriture.

Voici les raisons de ma démarche, et aujourd’hui ce sont toujours des bonnes raisons pour se mettre à imprimer en 3d dans sa cuisine !

  1. Cela représente un investissement moindre par rapport à l’achat d’une imprimante 3d alimentaire toute faite
  2. J’ai un espace réduit, et cela prend moins de place qu’une imprimante 3d supplémentaire
  3. J’apprends mieux comment cela fonctionne, les avantages et les limites en le montant moi-même
  4. L’imprimante 3d où j’installe le kit prend plus de valeur d’usage, elle est capable d’imprimer 2 familles de matériaux (les thermoplastiques / la nourriture)

En plus de toutes ces raisons, la pandémie m’a fait prendre conscience que notre rôle était d’offrir plus de pouvoirs à tous les propriétaires d’imprimante 3d. Les « secouristes fabricants » ont montré les capacités extraordinaires de l’impression 3d et cela est venu modifier la mission de cette entreprise, comme je le raconte dans cet article.

C’est donc devenu la 5e bonne raison. Avec ce kit, on peut augmenter la force de résilience de notre société en permettant au plus de personnes possibles d’imprimer en 3d de la nourriture.

Dans un premier temps, nous avons choisi de nous concentrer sur l’imprimante 3d de bureau, de type FDM. Nous avons mis au point un kit pour convertir facilement une imprimante 3d personnelle en imprimante 3d pour cuisiner.

Un kit installé sur une imprimante 3D FDM
Une vue 3d du kit sur une imprimante 3d de bureau Anet 8

1 pâtissière + 2 ingénieurs sur le projet

Avant de vous détailler le kit, je vous présente l’équipe projet. Il a démarré dans le courant du mois d’avril, et au départ j’ai travaillé avec Corentin Olivencia. Corentin est venu en stage de fin d’études d’école d’ingénieur (UTBM) à la Pâtisserie Numérique au début du mois de février. Mais le confinement nous a obligé à fermer les bureaux, et nous nous sommes retrouvés à travailler chacun depuis chez nous, à 500 km de distance.

Difficile dans ces conditions de réaliser la mission initiale de son stage autour des imprimantes 3D alimentaires que nous mettons au point. Par contre, nous disposons chacun d’une imprimante 3d personnelle dans nos lieux de vie respectifs.

Depuis un an, j’avais envie de retravailler le principe d’un kit exploitable à la maison pour imprimer en 3d de la nourriture. En juillet 2019, j’avais acheté le kit pour chocolat de 3Drag mais je n’étais pas satisfaite. Nous sommes donc partis des problèmes rencontrés lors des essais de chocolat ou de glace royale et nous avons réflechi à un autre système d’extrusion.

Corentin a travaillé sur les conceptions initiales du produit et effectué les premiers tests à son domicile. Il a terminé son stage début juillet et après de nombreux tests, j’ai refait une passe sur la conception avec un autre ingénieur mécanique, afin d’arriver au produit final.

Comment fonctionne le kit pour imprimante 3d de bureau ?

Au moment de la conception du kit, nous avons listé les contraintes à prendre en compte. Je vous liste ici les principaux points :

  • Le maximum de modèles d’imprimantes 3d de bureau doivent pouvoir accueillir l’extrudeur
  • Le kit doit pouvoir être installé et démonté simplement pour qu’on puisse switcher facilement entre l’impression 3d plastique et l’impression 3d d’aliments.
  • Toutes les pièces doivent être aux normes pour le contact alimentaire et être très facilement lavables.
  • Limiter les problèmes de rétractaction et des mises sous pression pour des impressions propres
  • Avoir une plus grande contenance qu’une seringue classique pour permettre d’imprimer longtemps.
  • Aucune nécessité de développer un logiciel spécifique, le kit doit pouvoir fonctionner avec les slicers open source du marché.

Nous sommes donc partis sur le principe une vis sans fin qui s’insère dans un tube en aluminium. Un coupleur permet de la relier à un moteur Nema 17 d’un côté. De l’autre un embout permet de fixer une buse d’imprimante 3d de bureau, au diamètre souhaité.

Ensemble des principales pièces du kit Cakewalk 3d
Un éclaté reprenant les principales pièces du kit

C’est simple et c’est en open source.

Car nous pensons que notre valeur ajoutée n’est pas dans la conception du produit. Nous allons vendre le kit contenant les pièces déjà fabriquées, avec des matériaux aux normes alimentaires.

Nous avons sourcé les pièces et nous sommes prêts à injecter une première série à partir du moment où nous aurons des commandes.

Au final, le kit fonctionne pour des imprimantes 3D FDM de type cartésien, mais cela représente déjà beaucoup de modèles sur le marché. Nous l’avons testé sur des imprimantes 3d de bureau Ultimaker, Anet, Anycubic et Crealty avec succès.

Imprimer en 3d des matériaux comestibles dans sa cuisine

A partir du moment où nous étions satisfait du kit, nous avons commencé à réaliser différentes préparations dans nos cuisines respectives et utilisé différents slicer 3d.

Vous vous en doutez, nous avons commencé avec des buses standard d’impression 3d, sur les gros diamètres de 0.8 ou 1 mm.

Grâce à cette période de test, nous avons compris le maître mot du matériau : la REPETABILITE !!

Et ce n’est pas simple avec des aliments qui vieillissent. Par exemple un oeuf ne contient pas le même pourcentage d’eau en fonction du temps, et surtout ce pourcentage n’est pas constant d’un oeuf à l’autre.

Au vu des résultats, j’ai compris que le kit devait s’accompagner de recettes et de poudres prêtes à l’emploi. Libre à chacun d’expérimenter et de faire sa propre recette. Mais pour démarrer, pour s’amuser avec les premières impressions 3d comestibles, c’est plus sympa d’avoir un mélange tout prêt.

Car le plus important c’est de pouvoir s’amuser avec son imprimante 3d en cuisine !

Voici des exemples de ce que nous avons imprimé

J’ai suffisamment raconté la vie de la Pâtisserie Numérique, place aux images des impressions 3d réalisées. Il y a beaucoup de sucré mais aussi du salé. Le travail sur un mix vegan est ce qui m’occupe actuellement !

Les prochaines étapes avant d’avoir le kit pour imprimante 3d de bureau chez soi

D’ici la fin du mois, nous allons proposer une campagne de financement participatif sur Kickstarter. L’objectif est de récolter suffisamment d’argent pour payer les moules d’injection (devis actuel à 25 k€).

Le kit contiendra à la fois les pièces mécaniques, un tapis silicone pour protéger son imprimante, des mix comestibles prêts à l’emploi ainsi qu’une formation à distance pour bien connaître les principes d’hygiène.

Cela vous semble peut-être superflu mais il y a des sujets sur lesquels on ne doit jamais lésiner. Faire la cuisine sans contamination en fait partie.

Pour conclure, voici le projet résumé sous forme de timeline.

Process de timeline Cakewalk 3d

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