On m’a répété pendant des années qu’un filament de cuivre pour imprimante 3D, c’était de la science-fiction. Le cuivre conduit trop bien la chaleur, il s’oxyde à la moindre variation de température, il est trop réfléchissant pour les lasers. Et pourtant, une startup américaine vient de prouver le contraire sur du matériel de bureau : Kupros et son filament de cuivre Cu29 s’impriment sur une imprimante FDM standard, sans modification, et le résultat est conducteur dès la sortie du plateau. J’ai passé du temps sur le dossier, j’ai lu les specs officielles et l’interview du fondateur Ian Ramsdell, et je te dis tout dans cet article.
L’histoire vaut le détour, parce qu’elle ressemble à un scénario hollywoodien : un fondateur à qui un expert a dit que son idée était impossible, une technologie née dans un laboratoire de la Marine américaine, et des précommandes de la NASA, de Boeing et de Northrop signées avant même le début de la production. Voilà pourquoi ce filament de cuivre mérite ta curiosité, même si tu imprimes surtout du PLA dans ton atelier.
⚡ « Le cuivre ne peut pas être imprimé en 3D, il ne le sera jamais »
Quand Ian Ramsdell, fondateur de Kupros, a commencé à interroger des spécialistes de l’électronique sur l’impression 3D de cuivre massif, il s’est heurté à un scepticisme généralisé. Un expert, selon ses souvenirs, a insisté sur le fait que c’était impossible et que cela ne le serait jamais : « Le cuivre ne peut pas être imprimé en 3D, il ne le sera jamais. » Sauf que Ramsdell s’appuyait déjà sur une expérience de laboratoire confirmée, menée et validée par l’armée américaine des années plus tôt.
Cet écart entre « impossible » et « déjà prouvé en laboratoire » est à l’origine de Kupros et de son produit phare, le Cu29 : un filament entièrement métallique et conducteur, conçu pour être imprimé sur des machines FDM de bureau, celles que la plupart des makers ont déjà sur leur établi. L’ambition va bien au-delà des circuits imprimés classiques : comme le conducteur est extrudé en même temps que le plastique structurel au cours d’une même impression, ce filament de cuivre est destiné aux capteurs intégrés, au routage de signaux embarqué, aux antennes conformes et aux chemins conducteurs qui épousent la géométrie d’une pièce plutôt que de rester sur une carte plate.
🔬 Une technologie née dans un laboratoire de la Marine américaine
La technologie sous-jacente ne vient pas d’un garage californien. Elle est issue d’un laboratoire de la Marine américaine, et Ramsdell en attribue le mérite au scientifique Carson Holmes, alors technicien sur des systèmes d’électronique additive chez Optomec, Nano Dimension et nScript. Ces machines coûtaient plusieurs millions de dollars et reposaient sur une impression à jet d’encre à base d’argent, avec de vraies limites : « En raison de la porosité des pistes, elles sont parfois limitées à une utilisation à basse tension et à faible intensité. »
La proposition de Holmes, qui visait une meilleure solution, a été désignée meilleur article de 2017 dans le cadre du prix de l’innovation en conception de l’Office of Naval Research. Elle est ensuite restée inutilisée jusqu’à ce que Ramsdell en acquière la licence en 2021, par l’intermédiaire d’un startup studio du ministère américain de la Défense. Plutôt que de parier sur une science non éprouvée, il s’est appuyé sur une technologie dont un laboratoire national avait déjà réduit les risques.
Le nom choisi n’est pas un hasard : Kupros signifie « cuivre » en grec, et les Grecs ont été la toute première civilisation humaine à entrer dans l’âge du cuivre. Un choix délibéré pour un fondateur à qui l’on a répété à maintes reprises que son idée de base était impossible. Je trouve ce clin d’œil historique plutôt classe, et il en dit long sur la conviction de l’équipe.
🚀 NASA, Boeing et Northrop ont précommandé avant même la production
Le marché s’est engagé avant même que le matériau ne soit finalisé. Sélectionné comme finaliste du programme xTech de l’armée lors de la conférence DMC 2022 à Tampa, Ramsdell est reparti avec des commandes prépayées de la NASA, de Northrop et de Boeing. D’autres préventes ont suivi, de la part de KBR, du DEVCOM de l’armée américaine et de plusieurs universités. Les acheteurs ont versé des acomptes alors que la science des matériaux était encore en cours de développement.
« Ils étaient prêts à me payer d’avance pour être les premiers à accéder au matériau dès sa sortie de production », raconte le fondateur. Un niveau de confiance inhabituel pour une startup matériaux qui n’avait encore généré aucun chiffre d’affaires. Et un signal fort : quand des organisations comme la NASA signent un chèque pour un filament de cuivre qui n’existe pas encore, c’est que le besoin est réel.
Un très, très grand fabricant d’électronique a d’ailleurs confié à l’équipe qu’il tentait de produire un matériau similaire depuis les années 1990, sans y parvenir. Ça remet en perspective l’exploit technique, et ça explique pourquoi les premiers utilisateurs visés sont l’aérospatiale et la défense : moins de faisceaux de câbles, moins de connecteurs, des capteurs de santé structurelle intégrés directement dans les pièces porteuses, et des itérations plus rapides quand la conception électrique et mécanique évoluent ensemble.
🖨️ Imprimé sur une FDM de bureau, sans modification
L’argument commercial repose sur l’accessibilité. L’électronique additive a toujours rimé avec des machines à six ou sept chiffres. Le Cu29, lui, est conçu pour s’intégrer directement dans les équipements déjà présents sur le banc de travail. Ramsdell l’a testé sur des imprimantes de bureau à moins de 300 dollars et sur une Bambu Lab A1 Mini dotée d’un système de gestion automatisé des matériaux, et il valide en ce moment la Prusa XL comme plateforme recommandée.
Concrètement, il ne nécessite aucune modification de l’imprimante au-delà d’une tête d’impression en acier. Et surtout, un conducteur imprimé est fonctionnel dès sa sortie du plateau : pas de frittage, pas de placage, pas de durcissement, pas de nettoyage chimique. C’est le jour et la nuit avec les coûts d’entretien de l’impression jet d’encre à l’argent. Le site officiel annonce d’ailleurs une compatibilité allant des imprimantes à moins de 400 dollars jusqu’aux systèmes industriels à plus de 250 000 dollars.
Attention, il faut être clair : le Cu29 ne sert pas à fabriquer des pièces métalliques volumineuses comme le PLA fabrique des pièces en plastique. L’équipe n’a imprimé que cinq ou six hauteurs de couche sur l’axe Z, principalement pour tester l’auto-adhérence. L’accent est mis sur l’électronique intégrée : le filament de cuivre fait office de conducteur intégré dans et sur des structures polymères. C’est pour ça que le processus est multimatière : le plastique structurel et le Cu29 sont imprimés ensemble, souvent sur une machine à double extruseuse ou IDEX, pour que le circuit électrique soit intégré au fur et à mesure de la fabrication de la pièce.
Pour bien comprendre l’intérêt, il faut regarder le problème que ça attaque. Aujourd’hui, une carte électronique classique, c’est des semaines d’attente : le site de Kupros parle de cycles d’approvisionnement de 28 à 36 semaines pour les PCB, de commandes minimales de plus de 100 cartes et de taux de rebut élevés. L’électronique imprimée en 3D réduit l’itération de plusieurs mois à quelques heures, directement dans ton atelier. « Au lieu de placer des composants traditionnels directement sur le circuit imprimé, tu vas en fait les placer directement là où ils sont nécessaires. » Cette phrase de Ramsdell résume bien la promesse : des capteurs, des antennes, des pistes de puissance directement dans la pièce, pas collés dessus après coup.
📊 Les performances annoncées : 12,5 kV et plus de 300 A
Les chiffres de performance font la une. Le site officiel annonce une conductivité d’environ 8,16 millions de S/m, soit plus de 80 fois la conductivité des filaments polymères conducteurs classiques, et une résistivité publiée de 1,226 × 10⁻⁵ Ω·cm. Lors des essais à haute tension, l’entreprise a fait passer 12 500 volts à travers le matériau sans le détruire, puis a continué à augmenter le courant.
« On n’arrêtait pas de faire sauter les alimentations électriques et on n’arrivait pas à obtenir suffisamment de courant pour effectuer des essais destructifs », raconte Ramsdell. Un banc de supercondensateurs a ensuite fait passer, selon ses estimations, bien plus de 600 ampères à travers un échantillon court, toujours sans défaillance. Par rapport à l’encre à jet d’encre à base d’argent, le seul matériau additif comparable, le Cu29 serait 48 000 % plus conducteur.
Le positionnement est clair : un matériau unique pour les applications à haute et à faible puissance, ce que la chimie actuelle ne permet pas. Kupros a d’ailleurs remporté le TCT Materials Award lors du salon RAPID cette année, et la nouvelle formulation Cu29 V2 intègre plus d’un an de retours terrain avec des améliorations sur l’imprimabilité, la régularité d’extrusion et la reproductibilité.
🧠 Pourquoi le cuivre est si dur à imprimer en 3D
Pour comprendre pourquoi ce filament de cuivre fait parler de lui, il faut saisir pourquoi le cuivre est un cauchemar à imprimer. « Le cuivre est très réfléchissant, il transfère la chaleur de manière très efficace et il s’oxyde au moindre changement de température », explique Ramsdell. Une combinaison qui a entravé l’impression du cuivre dans toutes les familles de procédés pendant des décennies.
La résolution de ce problème a ouvert la voie à des applications bien au-delà des pistes conductrices. L’équipe peut désormais doper le matériau pour lui conférer des propriétés comme le blindage contre les rayonnements ou des structures anti-falsification, pour que personne ne puisse passer les composants aux rayons X et faire de l’ingénierie inverse. Du costaud, clairement pas du gadget.
🛰️ Cu29 Space : la variante qui vise les satellites
Kupros développe en ce moment le Cu29 Space, une variante du matériau de base qui vise à lutter contre la formation des whiskers d’étain. Ce phénomène se produit quand des conducteurs en étain développent de minuscules filaments métalliques capables de relier des pistes adjacentes, provoquant des courts-circuits. C’est un risque sérieux, surtout pour les engins spatiaux : le matériel ne peut pas être réparé, et un seul court-circuit peut mettre fin à une mission.
Selon Kupros, la variante Space est formulée pour éliminer la formation des whiskers tout en permettant l’impression de pistes de 0,2 mm à 1,2 mm sur du matériel FDM classique. Elle pourrait servir pour des conducteurs de puissance, des composants électroniques non planaires et modulaires, ainsi que pour des capteurs et des antennes intégrés. Le Cu29 Space est actuellement en précommande sur le site officiel, comme les bobines d’un demi-kilo du Cu29 standard.
🎯 Ce que ça change pour moi, maker
Alors, est-ce que ce filament de cuivre va révolutionner ton atelier demain ? Honnêtement, pas tout de suite. Les premiers clients visés sont les organisations aérospatiales et militaires, et le prix public n’est pas encore communiqué : je ne vais pas inventer un chiffre. Mais je vois trois choses qui vont finir par toucher tout le monde, y compris les makers comme toi et moi.
Premièrement, la preuve de concept est faite : de l’électronique fonctionnelle imprimée sur une FDM de bureau, c’est possible. Deuxièmement, l’impression multimatière se démocratise, et de plus en plus de machines grand public intègrent deux têtes ou une gestion automatisée des matériaux. Troisièmement, les applications DIY sont immenses : capteurs intégrés dans un support, antennes conformes, pistes de puissance dans un boîtier imprimé, moins de câblage partout.
Si tu veux creuser le sujet, je te conseille de relire mon analyse sur les prix du filament qui ont explosé en 2026, parce que l’arrivée d’un vrai filament de cuivre sur le marché pose aussi la question du coût des matériaux spécialisés. Et côté écosystème, le Cu29 a été testé sur une Bambu Lab A1 Mini, et je te parlais justement du virage pro de Bambu Lab dans mon article sur l’A2L. Enfin, pour gérer des profils multimatériaux, OrcaSlicer reste mon outil de référence, et je t’explique pourquoi dans mon décryptage sur les bénévoles qui font trembler Bambu Lab.
❓ FAQ : vos questions sur le filament de cuivre Kupros
Le filament de cuivre Cu29 fonctionne-t-il sur mon imprimante ?
D’après les informations officielles, le Cu29 a été testé sur des imprimantes de bureau à moins de 300 dollars et sur une Bambu Lab A1 Mini, et la Prusa XL est en cours de validation comme plateforme recommandée. Il faut prévoir une tête d’impression en acier, et le filament est au diamètre standard de 1,75 mm. Le site officiel annonce une compatibilité des imprimantes à moins de 400 dollars jusqu’aux systèmes industriels.
Ce filament de cuivre remplace-t-il les PCB classiques ?
Pas exactement. Le Cu29 ne remplace pas une carte électronique complète, il permet d’intégrer des conducteurs directement dans la structure imprimée : capteurs, antennes, pistes de puissance, routage de signaux. C’est complémentaire des PCB, et c’est surtout pensé pour les géométries non planaires, là où une carte plate ne peut pas suivre.
Faut-il un traitement après impression ?
Non, et c’est l’un des arguments majeurs du produit. Un conducteur imprimé en filament de cuivre Cu29 est fonctionnel dès la sortie du plateau : pas de frittage, pas de placage, pas de durcissement, pas de nettoyage chimique. C’est très différent des encres à base d’argent qui demandent des étapes de traitement coûteuses.
Combien coûte le filament de cuivre Cu29 ?
Le prix public n’est pas encore communiqué par Kupros au moment où j’écris ces lignes, et je ne vais pas inventer un chiffre. Les bobines d’un demi-kilo sont en commande sur le site officiel, et la variante Cu29 Space est en précommande. Dès que le tarif européen sera annoncé, je mettrai cet article à jour.
📚 Sources et liens pour aller plus loin
Pour rédiger cet article, je me suis appuyé sur le site officiel de Kupros et sa page dédiée à l’électronique imprimée avec le Cu29, sur l’interview du fondateur publiée par 3Dnatives dans sa série #Startup3D, sur la version anglaise de l’article 3Dnatives consacré au Cu29, et sur la fiche produit de 4Additive. Tous les chiffres cités dans cet article proviennent de ces sources.
Johan, Le CréAtelier
