L’impression 3D est le plus souvent utilisée pour le prototypage, et sa capacité à produire rapidement des pièces individuelles peut permettre de vérifier rapidement les idées et de réduire les coûts. Les technologies d’impression 3D les plus courantes sont SLA, DLP et FDM, mais pas seulement ces types de technologies. L’introduction et le principe de fonctionnement de ces technologies d’impression 3D seront discutés ci-dessous.
Stéréolithographie (SLA)
La stéréolithographie (SLA) est le procédé d’impression 3D industriel original. Les imprimantes SLA sont efficaces pour produire des pièces avec des détails élevés, une finition de surface lisse et des tolérances serrées. La finition de surface de haute qualité sur les pièces SLA est non seulement belle, mais contribue également à la fonction de la pièce, par exemple en testant l’ajustement de l’assemblage. Il est largement utilisé dans l’industrie médicale, et les applications courantes incluent les modèles anatomiques et la microfluidique.
Principe: La stéréolithographie est un ordinateur qui contrôle le faisceau laser et utilise les données de conception fournies par le système de CAO pour solidifier la résine photosensible liquide couche par couche. Cette méthode de collage couche par couche consiste à combiner le mouvement plan du laser avec la plate-forme. Le mouvement vertical est combiné pour créer un objet tridimensionnel.
Frittage sélectif au laser (SLS)
Le frittage sélectif au laser (SLS) fait fondre les poudres à base de nylon en plastiques solides. Étant donné que les pièces SLS sont faites de vrais matériaux thermoplastiques, elles sont durables, adaptées aux tests fonctionnels et peuvent supporter des charnières et des boutons-pression vivants. Par rapport à SL, les pièces sont plus solides, mais la finition de surface est plus rugueuse. SLS ne nécessite pas de structure de support, de sorte que l’ensemble de la plate-forme de construction peut être utilisé pour imbriquer plusieurs pièces dans une seule construction, ce qui la rend adaptée à un nombre de pièces plus élevé que les autres processus d’impression 3D. De nombreuses pièces SLS sont utilisées pour le prototypage et seront un jour moulées par injection.
Principe: Le faisceau laser est fritté sélectivement en fonction des informations de section en couches sous contrôle informatique. Une fois qu’une couche est terminée, la couche suivante est frittée. Une fois tout le frittage terminé, l’excès de poudre est éliminé et une pièce frittée peut être obtenue.
Technologie jet d’encre (PolyJet)
PolyJet est un autre processus d’impression 3D en plastique, mais il y a un tournant. Il peut fabriquer des pièces avec une variété de propriétés, telles que la couleur et le matériau. Les concepteurs peuvent utiliser cette technologie pour fabriquer des prototypes d’élastomères ou de pièces surmoulées. Si votre conception est un seul plastique rigide, nous vous recommandons de vous en tenir à SL ou SLS - c’est plus économique. Cependant, si vous fabriquez des prototypes pour le surmoulage ou les conceptions en caoutchouc de silicone, PolyJet peut vous éviter d’investir dans des outils au début du cycle de développement. Cela peut vous aider à itérer et à valider votre conception plus rapidement et à vous faire économiser de l’argent.
Principe: Chaque couche de matériau polymère photosensible est solidifiée avec de la lumière ultraviolette immédiatement après avoir été pulvérisée, de manière à produire un modèle complètement solidifié, qui peut être transporté et utilisé immédiatement sans solidification par la suite. Le matériau de support en forme de gel spécialement conçu pour supporter des géométries complexes peut être facilement enlevé à la main ou par pulvérisation d’eau.
Traitement numérique de la lumière (DLP)
Le traitement numérique de la lumière est similaire au SLA car il utilise la lumière pour durcir la résine liquide. La principale différence entre les deux technologies est que DLP utilise un écran de projecteur de lumière numérique, tandis que SLA utilise un laser ultraviolet. Cela signifie que les imprimantes 3D DLP peuvent imager l’ensemble de la couche de construction à la fois, augmentant ainsi la vitesse de construction. Bien que souvent utilisé pour le prototypage rapide, le débit plus élevé de l’impression DLP le rend adapté à la production en petits lots de pièces en plastique.
Principe : Le principe est de passer la source lumineuse émise par la lumière à travers une lentille de condensation pour homogénéiser la lumière, puis de passer une roue chromatique (Roue chromatique) pour diviser la lumière en RVB trois couleurs (ou plus de couleurs), puis de projeter la couleur sur l’objectif Sur le MDN, l’image est finalement projetée à travers la lentille de projection.
Fusion multi-jets (MJF)
Semblable à SLS, Multi Jet Fusion utilise également de la poudre de nylon pour fabriquer des pièces fonctionnelles. Au lieu d’utiliser un laser pour fritter la poudre, MJF utilise un réseau à jet d’encre pour appliquer un flux sur le lit de poudre en nylon. L’élément chauffant passe ensuite à travers les lits pour fusionner chaque couche. Il en résulte des propriétés mécaniques plus cohérentes et une finition de surface améliorée par rapport au SLS. Un autre avantage du processus MJF est d’accélérer le temps de construction, réduisant ainsi les coûts de production.
Principe: Le fonctionnement de cette technologie est très intéressant: d’abord étaler une couche de poudre, puis pulvériser le flux, et en même temps pulvériser un agent de détail pour assurer la finesse des bords de l’objet imprimé, puis l’appliquer à nouveau Source de chaleur. Cette couche est complète. Et ainsi de suite, jusqu’à ce que l’objet 3D soit terminé.
Modélisation des dépôts fondus (FDM)
La modélisation par dépôt fondu (FDM) est une technologie d’impression 3D de bureau courante pour les pièces en plastique. La fonction de l’imprimante FDM est d’extruder les filaments plastiques couche par couche sur la plate-forme de construction. Il s’agit d’une méthode rentable et rapide de fabrication de modèles physiques. Dans certains cas, le FDM peut être utilisé pour des tests fonctionnels, mais la technologie est limitée en raison de la finition de surface relativement rugueuse et de la résistance insuffisante des pièces.
Principe: Le procédé FDM fond et extrude le fil de plastique à travers une buse à haute température. Le fil est accumulé, refroidi et solidifié sur la plate-forme ou le produit traité, et l’entité est accumulée couche par couche.
Frittage laser direct des métaux (DMLS)
L’impression 3D métal ouvre de nouvelles possibilités pour la conception de pièces métalliques. Il est couramment utilisé pour réduire les composants métalliques, multi-composants à des composants individuels ou des composants légers avec des canaux internes ou des caractéristiques creuses. DMLS peut être utilisé pour le prototypage et la production car la densité des pièces est aussi dense que les pièces produites à l’aide de méthodes traditionnelles de fabrication de métaux telles que l’usinage ou le moulage. La création de pièces métalliques aux géométries complexes le rend également adapté aux applications médicales où la conception de pièces doit imiter des structures organiques.
Principe: La matrice métallique est partiellement fondue à l’aide d’un faisceau laser à haute énergie et contrôlée par des données de modèle 3D, tout en frittant et en solidifiant les matériaux métalliques en poudre et en les empilant automatiquement couche par couche pour générer des pièces solides géométriques denses.
Fusion par faisceau d’électrons (EBM)
La fusion par faisceau d’électrons est une autre technologie d’impression 3D métallique qui utilise un faisceau d’électrons contrôlé par une bobine électromagnétique pour faire fondre la poudre métallique. Pendant le processus de construction, le lit d’impression est chauffé et placé dans un état de vide. La température à laquelle le matériau est chauffé est déterminée par le matériau utilisé.
Principe : Importez les données du modèle solide tridimensionnel de la pièce dans l’équipement EBM, puis déposez une fine couche de poudre métallique fine dans la cabine de travail de l’équipement EBM et utilisez l’énergie haute densité générée au foyer après la déviation et la focalisation du faisceau d’électrons à haute énergie. La couche de poudre métallique scannée génère une température élevée dans une petite zone locale, provoquant la fonte des particules métalliques. Le balayage continu du faisceau d’électrons provoquera la fusion et la solidification des minuscules piscines métalliques fondues, et la connexion pour former une couche métallique linéaire et plane.