L'impression 3D est-elle précise ? La réponse à cette question dépend de nombreux facteurs, notamment du type d'impression 3D. sans souci, la qualité du modèle de l'imprimante 3D, l'impression 3D essence de bois, la complexité et la praticité de uniqueet l'impression définie par l'utilisateur paramètres.
Les imprimantes 3D dépendant d'une multitude de pièces mobiles et de matériaux, le processus ne produira jamais de pièces précises à 100 %. tout (procédé de fabrication.) Toutefois, les utilisateurs de la fabrication additive peuvent prendre des mesures pour améliorer la précision du processus d'impression et, au final, fabriquer de meilleures pièces imprimées en 3D.
Cet article examinera la précision dimensionnelle des pièces imprimées en 3D en général, les différences de précision entre les technologies et comment les utilisateurs peuvent améliorer la précision de leurs pièces.
Qu'est-ce que la précision dimensionnelle ?
Beaucoup de gens s'intéressent à la précision dimensionnelle de l'impression 3D, mais le terme « précision » est souvent confondu avec d'autres concepts importants comme la résolution, la précision et la tolérance.
En résumé, une pièce aux dimensions précises est une pièce qui correspond à la taille et à la forme du modèle original. La précision est donc la mesure de la proximité d'une pièce imprimée avec sa version numérique, et cette mesure est généralement exprimée sous forme de… pourcentage ou dans millimètres, par exemple ± 1% ou ± 0.5 mm.
Le terme « précision » est parfois utilisé comme synonyme de « tolérance », qui désigne l’écart admissible par rapport aux dimensions réelles et nominales de la pièce. Il convient toutefois de noter que la tolérance est également une valeur définie par l’utilisateur : un client spécifie une valeur de tolérance. tolérance acceptable à un fabricant en fonction de l'importance de certaines caractéristiques et dimensions.
L'exactitude diffère de la résolution, qui fait référence par exemple à la taille des pixels d'une imprimante 3D SLA. Elle diffère également de la précision, qui concerne la fiabilité et la répétabilité d'une imprimante 3D et sa capacité à fabriquer systématiquement le même objet.
La précision des différentes technologies d'impression 3D
Toutes les technologies d'impression 3D ne se valent pas en termes de précision dimensionnelle. Bien que d'autres facteurs induisent également des variations, le type de fabrication additive a un impact majeur sur la précision d'une pièce.
FDM
Le dépôt de fil fondu (FDM) est une technologie d'impression 3D par extrusion de polymère offrant une précision moyenne et principalement utilisée pour le prototypage. En version bureau, c'est de loin la technologie d'impression 3D la plus abordable, bien qu'elle soit également utilisée dans des contextes professionnels et même industriels.
La précision d'une imprimante 3D FDM de bureau est d'environ ± 0.5 mm. La précision d'une imprimante FDM industrielle est d'environ ± 0.2 mm.
En résine
Les technologies d'impression par photopolymérisation, comme la stéréolithographie (SLA) et la technologie DLP, polymérisent les résines photosensibles à l'aide d'une source lumineuse telle qu'un laser ou un projecteur. Ces technologies de haute précision sont utilisées aussi bien par les particuliers que par les professionnels, et certaines machines ne coûtent guère plus cher que les imprimantes FDM.
La précision d'une imprimante 3D résine de bureau est d'environ ± 0.1 mm. La précision d'une imprimante 3D résine professionnelle est d'environ ± 0.01 mm.
SLS
Le frittage laser sélectif (SLS) est une technologie d'impression 3D qui utilise un laser pour fritter des particules de poudre, généralement du nylon. Les imprimantes SLS sont précises, mais leur principal atout réside dans leur capacité à fabriquer des géométries complexes, puisqu'elles ne nécessitent pas d'impression de supports.
La précision d'une imprimante 3D SLS est d'environ ± 0.3 mm.
Fusion sur lit de poudre
Les procédés de fusion de poudres métalliques, comme la fusion sélective par laser (SLM), utilisent un laser pour fondre ou fritter des particules de poudre métallique. Cette technologie est précise et n'est disponible qu'en haute définition. Cependant, la fabrication additive métallique nécessite généralement un post-traitement important.
La précision d'une imprimante 3D à fusion sur lit de poudre est d'environ ± 0.1 mm.
Jet de matière
Bien que moins répandu que les technologies comparables, le procédé d'impression 3D par jet de matière est très précis car il ne nécessite pas l'application de chaleur, qui provoque des déformations telles que le gauchissement.
La précision d'une imprimante 3D à jet de matière est d'environ ± 0.05 mm.
Autres facteurs affectant la précision dimensionnelle
Le type de technologie d'impression 3D n'est pas le seul facteur déterminant la précision dimensionnelle d'une impression 3D. Les matériaux, la conception de la pièce et les paramètres d'impression ont également un impact important sur la fidélité de la pièce imprimée au modèle original.
- Qualité d'impressionIl existe un écart de qualité important entre les machines haut de gamme et les modèles d'entrée de gamme. Par exemple, les imprimantes 3D SLA sont généralement plus précises que les imprimantes FDM, mais une machine SLA très bon marché produira des pièces moins précises qu'une imprimante FDM haut de gamme.
- Conception de piècesMême les meilleures imprimantes 3D auront du mal à imprimer avec précision une pièce mal conçue. Les pièces comportant des éléments longs et fins, surtout ceux sans support adéquat, sont difficiles à imprimer, tout comme les pièces très volumineuses. En règle générale, les modèles ne doivent pas inclure d'éléments plus petits que la capacité d'impression.
- Matériel RequisCertains matériaux sont plus faciles à imprimer que d'autres et se prêtent donc mieux à la fabrication de pièces précises. Les matériaux non standard (comme les filaments FDM flexibles, les filaments haute température ou les alliages contenant des métaux précieux) ont tendance à privilégier leurs propres avantages au détriment de l'imprimabilité.
- Paramètres d'impressionOutre le calibrage, indispensable pour des impressions précises, les utilisateurs peuvent ajuster les paramètres de leur imprimante 3D pour obtenir différents résultats. Certaines configurations privilégient la rapidité d'impression, tandis que d'autres offrent une meilleure précision. Consultez la section suivante pour plus d'informations.
Comment améliorer la précision de l'impression 3D
Bien qu'il soit impossible de transformer une imprimante 3D bon marché en une machine capable de fabriquer des pièces de qualité industrielle, les utilisateurs peuvent améliorer la précision de leur imprimante 3D en modifiant certains paramètres d'impression et en prenant d'autres mesures importantes.
- Concevez les pièces en tenant compte de l'imprimante ; supprimez ou simplifiez les éléments difficiles.
- Exportez les fichiers STL dans la plus haute résolution possible.
- Calibrez l'imprimante 3D à intervalles réguliers ou avant les impressions importantes.
- Utilisez des supports pour stabiliser les objets pendant l'impression et soyez prudent lors du retrait des supports afin de ne pas endommager la pièce ni modifier ses dimensions finales.
- Utilisez un plateau d'impression chauffant (FDM) ou une chambre chauffée (SLS/métal) pour maintenir une température constante sur toute la pièce et réduire la déformation.
- Ajustez la tension des courroies de l'imprimante : elles doivent être tendues, mais pas excessivement. Les engrenages d'entraînement ne doivent pas patiner.
- Redressez les tiges et les rails linéaires et lubrifiez-les si nécessaire. Remplacez immédiatement les tiges et les rails tordus.
- Diminuez la vitesse d'impression en ajustant des paramètres comme le débit d'encre. Bien qu'une réduction trop importante puisse engendrer d'autres problèmes, une impression lente peut contribuer à réduire les imprécisions.
Comment la déformation et le rétrécissement affectent la précision
La plupart des technologies d'impression 3D produisent de légères déformations lors de l'impression, principalement un gauchissement et un retrait. Les pièces présentant des signes de gauchissement et de retrait seront moins précises que celles qui n'en présentent pas, car ces déformations modifient la forme et les dimensions finales de la pièce.
Dans la plupart des cas, l'ampleur de la déformation est négligeable. Cependant, pour les pièces critiques, il est important de tenter d'atténuer ces effets indésirables.
Les méthodes pour contrer le gauchissement et le rétrécissement comprennent l'utilisation de logiciels de simulation d'impression avancés, l'utilisation de plateaux d'impression chauffants et de radeaux d'impression (FDM), l'utilisation de matériaux avec un point de fusion plus bas (FDM), l'utilisation de matériaux plus rigides (résine), le fait de laisser les pièces finies dans l'imprimante pendant un temps déterminé (SLS), ou simplement l'utilisation d'une technologie comme le jet de matière où la déformation est peu probable.
Conclusion
En conclusion, bien qu'aucun procédé d'impression 3D ne puisse atteindre une précision dimensionnelle parfaite, la compréhension des facteurs qui l'influencent, tels que le type de technologie, les matériaux, la conception de la pièce et les paramètres de l'imprimante, vous permettra d'obtenir de meilleurs résultats. En choisissant la méthode d'impression 3D appropriée et en optimisant soigneusement votre flux de travail, vous pourrez produire des pièces fidèles à votre conception originale. Que vous réalisiez des prototypes, produisiez des composants fonctionnels ou exploriez des géométries complexes, le souci de la précision garantira que vos pièces imprimées en 3D répondent à vos attentes. Pour un accompagnement professionnel et des résultats de haute qualité, 3ERP met à votre disposition des experts. Services d'impression 3DVous pouvez demander un devis gratuit pour votre prochain projet.
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