L'excellence dans la conception doit se traduire par l'excellence des produits – il doit y avoir une compréhension du processus de fabrication, des matériaux d'impression 3D et de la technologie.
L'impression 3D s'est infiltrée dans le courant dominant en 2014 lorsque les brevets ont commencé à expirer sur des technologies telles que la stéréolithographie (SLA) et le frittage sélectif par laser (SLS). Alors que la façon d'imprimer en 3D couche par couche – en ajoutant du matériau pour construire une structure plutôt qu'en soustrayant – est devenue une connaissance commune, beaucoup ne savent pas que la technologie était basée sur l'amélioration et l'accélération du développement de produits. La fabrication additive a explosé en une industrie de services à plusieurs niveaux.
Les concepteurs et les ingénieurs sont capables de perfectionner des pièces sophistiquées, que ce soit dans le cadre du prototypage rapide ou de la fabrication finale – et jusqu'aux besoins les plus spécifiques du début à la fin – qu'ils se demandent comment fonctionne une imprimante 3D, dans l'ensemble, comment rendre la 3D claire impressions ou, finalement, comment terminer les impressions 3D.
Comment concevoir un modèle 3D pour le téléchargement et une fabrication réussie
L'excellence dans le développement de pièces se résume à une bonne planification et à de bons choix, de l'intégration de caractéristiques et de fonctionnalités souhaitables à l'analyse et au lancement de produits de qualité. Les directives de conception d'impression 3D jouent un rôle essentiel, mais la technique est tout aussi importante.
Les fabricants traditionnels qui cherchent des moyens de rationaliser la production peuvent se demander comment fonctionne l'impression 3D et ne pas savoir par où commencer ou comment concevoir pour l'impression 3D. Tout est dans les détails. Les concepteurs doivent rechercher les meilleurs matériaux et technologies pour leurs conceptions, en donnant la priorité aux géométries solides avec des éléments cruciaux tels que des épaisseurs de paroi appropriées et des textures appropriées. La force d'orientation de l'impression 3D fait également partie intégrante de la qualité de la pièce, en tant que paramètre principal de précision. Responsable de la façon dont la pièce tournera dans un espace de construction d'impression 3D, l'orientation soutient le succès de l'imprimabilité et est directement liée à la résistance, la précision et la qualité de surface.
L'analyse de l'imprimabilité est l'une des étapes les plus importantes après qu'un client est prêt à télécharger un modèle 3D. Bien que les clients téléchargent facilement la plupart des modèles, il peut y avoir des problèmes d'impression 3D nécessitant une attention supplémentaire.
"Nous sommes en mesure d'aider à régénérer de nombreux modèles 3D présentant des problèmes de compatibilité", déclare Angeliki Sioliou, spécialiste de la conception d'applications utilisateur chez Shapeways. "Nous sommes en mesure d'offrir des commentaires personnalisés, en redirigeant vers des modèles d'impression 3D qui peuvent avoir été initialement définis pour des matériaux non compatibles avec des géométries complexes."
Une fois qu'un modèle 3D est téléchargé, Shapeways et l'équipe UA sont inestimables pour les entreprises qui explorent des matériaux et une technologie d'impression 3D avancés, allant de l'avant pour fabriquer des produits prêts à être commercialisés qui peuvent être expédiés directement à l'entreprise ou à leurs clients dans des emballages en marque blanche.
D'un modèle 3D à un prototype rapide – Feedback et tests accélérés avec la fabrication additive
Favorisant une plus grande indépendance et une plus grande rapidité dans le passage d'un produit de la phase de conception à la fabrication, l'impression 3D est un outil précieux pour les entreprises qui recherchent la qualité et la capacité de commercialiser plus rapidement. Les prototypes d'impression 3D aident les fabricants à définir leurs conceptions finales, à optimiser les pièces, à réduire les coûts et à réduire le nombre de composants dans un assemblage.
Certains clients de Shapeways travaillent sur des projets simplifiés qui nécessitent une poignée de prototypes et d'itérations rapides imprimés en 3D, tandis que d'autres doivent créer plus d'une centaine d'itérations imprimées en 3D. Tilt Hydrometer, client de Shapeways, est tombé dans cette dernière catégorie lors du perfectionnement de son appareil électronique de surveillance de la fermentation dans le brassage amateur. Ils constituent également un excellent exemple d'une tendance croissante qui conduit les clients de Shapeways à prototyper rapidement avec un matériau comme le nylon 12 [plastique polyvalent], puis à utiliser les mêmes ressources et technologies pour la production finale de pièces d'utilisation finale. Dans ce cas, l'équipe Tilt Hydrometer a appris la compatibilité des matériaux et de la technologie et a utilisé la gamme de couleurs disponibles pour différencier leurs capteurs.
Les matériaux d'impression 3D tels que Multi Jet Fusion Plastic PA12 sont utilisés dans le prototypage rapide de pièces fonctionnelles hautes performances nécessitant une résistance et une précision élevées, ainsi que le même type de liberté de conception. La technologie Multi Jet Fusion est également extrêmement bien adaptée à l'impression 3D industrielle de prototypes et de pièces en raison de sa précision, de sa finition de surface supérieure et de sa texture. Pour les prototypes qui nécessitent des détails plus fins et une précision encore plus grande, les concepteurs et les ingénieurs se tournent souvent vers des matériaux comme Accura 60, Accura Xtreme ou Accura Xtreme White 200 avec impression 3D SLA.
Des thermoplastiques à l'impression 3D métal : comprendre le processus
Shapeways aide ses clients à réaliser leur vision avec des matériaux et une technologie d'impression 3D avancés, ainsi qu'en offrant des services de fabrication traditionnels en cas de besoin. Vous trouverez ci-dessous des réponses à certaines questions et préoccupations typiques de l'impression 3D.
Quelle est la résistance du plastique imprimé en 3D ?
Les plastiques en nylon continuent de régner pour la fabrication industrielle. Le nylon 12 [plastique polyvalent] est l'un des matériaux d'impression 3D les plus populaires dans les applications industrielles, offrant une durabilité extrême, une résistance à la traction élevée, une résistance à l'abrasion et une stabilité thermique.
Le nylon 12 [plastique polyvalent], imprimé en 3D avec frittage laser sélectif, porte également son nom en raison de sa ductilité élevée, permettant une flexibilité lors de l'impression 3D de structures plus minces mais une nature rigide lors de l'impression 3D de pièces plus épaisses.
Comment les matériaux d'impression 3D thermoplastiques sont-ils généralement finis ?
Les clients utilisant des matériaux populaires comme le nylon 12 [plastique polyvalent] peuvent profiter d'une gamme de finitions :
Naturel – une surface légèrement rugueuse et une finition mate.Traité – élimine une partie de la matière pour créer une finition plus lisse.Premium – une finition lisse avec une bonne résistance aux rayures.Lisse – la finition lisse ultime créée à l'aide d'un procédé physico-chimique à la vapeur.
Comment les pièces imprimées en 3D sont-elles lissées et colorées ?
Le processus de lissage à la vapeur peut même lisser les cavités internes, créant une pièce entièrement lisse, semi-brillante et étanche. Très peu de matière est enlevée pendant le lissage à la vapeur, maintenant l'intégrité structurelle de chaque pièce après le post-traitement.
La teinture de pièces imprimées en 3D est également possible avec le Nylon 12 [Versatile Plastic]. Dotés d'une couleur naturellement blanche, les produits peuvent être teints dans les teintes suivantes : noir, bleu, vert, orange, rose, violet, rouge et jaune. La teinture est utile pour faire ressortir les motifs avec des couleurs vives, mais aussi pour différencier les pièces dans des applications comme l'électronique.
Comment fonctionnent les imprimantes 3D métal et comment fonctionnent les découpeuses laser avec elles ?
Les imprimantes 3D métalliques doivent être suffisamment puissantes pour produire des pièces fabriquées avec des métaux à haute résistance, en fusionnant la poudre pour répondre aux normes et exigences industrielles strictes. Les systèmes de découpe laser accompagnent souvent l'impression 3D métal en utilisant un système de contrôle de mouvement pour couper ou vaporiser certaines pièces lors de la fabrication.
Que peut-on imprimer en 3D avec du métal ?
Les alliages comme l'aluminium (AlSi10Mg), imprimés en 3D avec la fusion laser sélective (SLM), sont utiles pour les applications qui nécessitent une conductivité thermique et électrique, ainsi qu'une durabilité, une rigidité et une grande précision. Shapeways recommande également la durabilité de l'acier, de l'acier inoxydable 17-4 PH et de l'acier inoxydable 316L.
Comment les pièces imprimées en 3D sont-elles finies avec du métal ?
Si vous vous demandez comment finir des pièces imprimées en 3D, en métal, Shapeways propose une large gamme d'options pour l'acier dans une finition polie, y compris les couleurs suivantes :
BronzeOrNickelBronzé-ArgentNoir
Une variété de finitions et d'options de polissage sont également disponibles pour l'impression 3D avec des métaux précieux et le moulage à la cire. Les designers qui choisissent des finitions ou des polissages pour des métaux précieux comme l'argent sterling peuvent choisir parmi les éléments suivants :
Naturel – polissage léger pour une surface mate, mais un peu rugueuse. Cependant, un polissage supplémentaire pourrait enlever de la matière, ce qui signifie que des détails plus fins sont perdus pendant le processus. Antique – les détails encastrés sont noircis pour obtenir un look steampunk.
Impression 3D industrielle et applications correspondantes
Les fabricants industriels apprécient et comptent sur les avantages du prototypage rapide pour les pièces hautes performances, mais la fabrication additive fait désormais partie intégrante de la production dans un nombre impressionnant d'applications.
L'industrie aérospatiale continue d'adopter l'impression 3D, d'autant plus que les technologies connexes telles que les drones sont de plus en plus populaires. S'appuyant sur l'impression 3D pour le prototypage et la production finale, Quantum-Systems, client de Shapeways, doit prioriser la conception, l'équipement et le poids d'un drone. Profitant de l'un des plus grands avantages de l'impression 3D avec la possibilité de fabriquer des pièces solides mais légères, les fabricants de drones s'associent à Shapeways pour le prototypage et la fabrication finale. Pour les drones imprimés en 3D, ils privilégient souvent des matériaux comme le Nylon 12 [Versatile Plastic] et le MJF PA12 pour la fabrication de pièces essentielles comme les supports de drones imprimés en 3D.
L'industrie médicale est également fortement touchée et les modèles médicaux imprimés en 3D sont couramment utilisés dans les hôpitaux et les cliniques. par exemple, un modèle médical imprimé en 3D permet un diagnostic plus précis, des conseils avancés dans le traitement et sert d'aide visuelle efficace pour informer sur les conditions médicales et les procédures à venir. Des clients comme Armor Bionics s'associent à Shapeways pour convertir des données médicales en modèles médicaux imprimés en 3D qu'ils appellent «GPS pour les chirurgies», permettant aux médecins de planifier et de s'entraîner pour des chirurgies compliquées.
Shapeways recommande des matériaux tels que High Definition Full Color, produits via la technologie Material Jetting (MJ), offrant une gamme de dix millions de couleurs pour l'impression 3D de modèles médicaux photoréalistes et représentant les organes humains dans les moindres détails. D'autres matériaux d'impression 3D comme le Nylon 12 [Versatile Plastic] et le MJF PA12 conviennent également aux modèles médicaux, offrant résistance et durabilité pour les pièces fabriquées en noir ou en gris.
D'autres applications reposant sur l'impression 3D incluent :
ArchitectureBiens de consommationÉducationJeuxBijouterieRobotique
Comment l'impression 3D mène à une mise à l'échelle réussie pour les fabricants
Avec de nombreux facteurs à prendre en compte tels que le développement de nouveaux produits, le contrôle du budget, la fourniture de délais d'exécution rapides et la gestion de tous les aspects du service client, les fabricants traditionnels se tournent vers l'impression 3D. La fabrication additive permet une plus grande flexibilité et liberté dans la conception, la possibilité de faire d'innombrables itérations rapidement et à moindre coût, et d'innover comme jamais auparavant. Les pièces personnalisées peuvent être fabriquées presque sans frais initiaux, avec seulement un fichier numérique requis pour le modèle 3D. Les avantages supplémentaires incluent moins de matériaux utilisés et la facilité de recyclage de la poudre de certaines technologies.
À propos de Shapeways
Profitez des avantages de cette technologie de pointe et d'une large gamme de matériaux de Shapeways pour l'impression 3D de vos créations avec précision, détails complexes, et sans minimum ni limite en termes de personnalisation de masse ou de commandes de pièces uniques. Shapeways a travaillé avec plus d'un million de clients dans 160 pays pour imprimer en 3D plus de 21 millions de pièces ! Lisez les études de cas, apprenez-en plus sur les solutions de fabrication additive Shapeways et obtenez des devis instantanés ici.
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