Introduction
impression en 3D est l'équipe générale de processus multiples, chaque technologie a son avantages et limites, de sorte que chaque processus d'impression 3D est plus adapté à des applications spéciales que d'autres. Nous appliquerons certaines approches pour vous aider à choisissez le chemin parfait. Nous analyserons le choix de la technologie sous 3 angles différents :
- Exigence matérielle.
- Caractéristiques physiques ou visuelles.
- Capacité technologique comme précision, taille des pièces.
Sélection de la technologie par matériau
Les matériaux d'impression 3D sont sous forme normale de filament, de poudre à résine, qui dépend du processus d'impression 3D réel. Les polymères et le métal sont les deux principaux matériaux d'impression 3D, d'autres matériaux comprenant la céramique et les composites. Les polymères incluent également les thermoplastiques et les thermodurcissables.
Une fois les matériaux requis confirmés, le choix du procédé d'impression 3D est facile, car seules quelques technologies appliquent les mêmes matériaux. Il nous suffit donc de comparer le coût et les propriétés, et de sélectionner les technologies d'impression 3D les plus rentables.
Thermoplastiques
Les thermoplastiques sont les matériaux les plus appropriés pour les applications fonctionnelles, y compris les pièces d'utilisation finale et les prototypes fonctionnels. Ces matériaux ont d'excellentes propriétés mécaniques, une haute résistance aux chocs, une haute résistance à l'abrasion et aux produits chimiques. Nous pouvons également ajouter du carbone, du verre ou d'autres additifs dans les thermoplastiques pour améliorer les propriétés physiques finales. Les thermoplastiques techniques tels que le nylon, le PEI et l'AS sont largement utilisés pour produire des pièces d'applications industrielles.
SLS peut produire de meilleures pièces de propriétés mécaniques et physiques avec une précision dimensionnelle plus élevée. Cependant, le FDM est une technologie plus économique avec moins de temps d'exécution.
Comme notre expérience des matériaux thermoplastiques dans l'impression 3D, plus les propriétés mécaniques des matériaux sont bonnes, plus il est difficile à produire avec un coût plus élevé.
Thermodurcissables
Les thermodurcissables ou les résines sont plus adaptés aux pièces à exigence esthétique, ces matériaux peuvent produire des pièces avec une surface lisse de type injection et des détails fins. Normalement, les thermodurcissables ont une rigidité élevée tout en étant plus fragiles que les thermoplastiques. Ces matériaux ne sont donc pas adaptés aux applications fonctionnelles. MJF peut produire des pièces avec une précision dimensionnelle plus élevée et des surfaces plus lisses, mais le coût sera plus élevé que SLA. Les deux technologies appliquent des résines potocurables similaires.
| Technologie d'impression 3D | Matériaux |
| MJF | Résine standardRésine résistante (de type ABS)Résine durable (de type PP)Résine transparenteRésine dentaire |
| SLA | Résine standardRésine résistante (de type ABS)Résine durable (de type PP)Résine transparenteRésine dentaire |
Métaux
Les pièces d'impression 3D en métal ont d'excellentes propriétés mécaniques, qui peuvent fonctionner normalement à des températures élevées. Cela les encourage à être la technologie la plus idéale pour les applications légères dans les industries aérospatiale et médicale. Les pièces DMLS ont des propriétés mécaniques et des tolérances supérieures, tandis que le jet de liant est moins cher et peut également produire des pièces plus grandes.
| Technologie d'impression 3D | Matériaux |
| DMLS | Acier inoxydableTitaneAluminium |
| Jet de liant | Acier inoxydable |
Autres matériaux
Étant donné que les matériaux comme la céramique et le grès ne sont pas largement appliqués, leur application est limitée. La seule technologie disponible est Binder Jetting.
| Technologie d'impression 3D | Matériaux |
| Jet de liant | Céramique |
Sélection de la technologie par application
Une fois que la fonction ou l'apparence visuelle deviennent la principale considération de conception dans l'impression 3D, nous devons nous concentrer sur le choix du processus le plus approprié, qui est l'élément le plus important pour déterminer le processus de sélection. Comme dans notre expérience, les polymères thermoplastiques sont plus adaptés aux applications fonctionnelles tandis que les thermodurcissables sont mieux adaptés à l'aspect visuel.
Fonctionnalité
Nous vous aiderons à identifier le processus d'impression 3D le plus approprié, basé sur les exigences de conception des fonctions.
| Fonctionnalité | Tolérance | Faible (±0,5 mm) | FDM |
| Moyen (±0,3 mm) | SLS | ||
| Haut (±0.1mm) | MJFSLA | ||
| Haute résistance | Faible (< 30MPa) | FDM | |
| Moyen (30-85MPa) | SLS | ||
| Élevé (> 85MPa) | DMLSBinder JettingFDM | ||
| Propriétés spéciales | Résistance chimique | SLS | |
| Résistance à la chaleur | SLSSLA | ||
| Biocompatible | DMLSFDMSLA | ||
| Flexible | Allongement élevé | FDMSLS | |
| Doux/semblable à du caoutchouc | MJFSLA |
En outre, nous recommandons également certaines informations comme suit :
- Une fois les pièces de conception qui vont interférer avec d'autres composants, il convient de définir le niveau de tolérances nécessaire. Cependant, précision dimensionnelle plus élevée augmentera le coût. Les options alternatives consistent à terminer les éléments avec des dimensions critiques ou de petits détails après le processus d'impression 3D.
- La résistance globale de la pièce dépend de différentes propriétés mécaniques et physiques. Nous pouvons utiliser la résistance à la traction comme guide de sélection, afin de simplifier la sélection. Pour une résistance et une rigidité élevées, le DMLS ou le FDM avec des fibres de carbone continues sont la sélection parfaite.
- Les matériaux d'ingénierie ont des propriétés spéciales, comme la résistance à la chaleur, la résistance chimique ou la biocompatibilité.
- La flexibilité est l'allongement élevé à la rupture, il existe des TUP disponibles en SLS et FDM.
Apparence visuelle
Une fois que l'apparence visuelle est la principale préoccupation de nos pièces d'impression 3D, nous pouvons sélectionner la technologie la plus appropriée à l'aide du tableau suivant.
| Apparence visuelle | Surface lisse | Marques de soutien | SLA |
| Pas de marques de support | MJF | ||
| Transparent | Marques de soutien | SLA | |
| Pas de marques de support | MJF | ||
| Texture | Remplissage de bois | FDM | |
| Remplissage de métal | FDM | ||
| Pleine couleur | Polymère | MJF | |
| Le sable | Jet de liant |
En outre, nous recommandons également certaines informations comme suit :
- SLA et MJF sont capables de produire des pièces avec une surface lisse et de type moulage par injection. La principale différence entre ces deux technologies réside dans les structures de support, le support MJF est soluble, tandis que le support SLA doit être supprimé manuellement.
- MJF peut produire des pièces entièrement transparentes, tandis que SLA ne peut produire que des pièces semi-transparentes, qui peuvent être post-traitées en 100% optiquement claires.
- Une texture spéciale semblable à du bois ou à du métal peut être produite par des filaments FDM à remplissage de bois ou de métal. Les pièces en caoutchouc sont molles, elles peuvent se plier et se comprimer, mais manquent de performance du vrai caoutchouc.
- MJF et Binder Jetting peuvent fournir des capacités d'impression en couleur. MJF peut également proposer des matériaux avec de meilleures propriétés physiques et une capacité multi-matériaux.
Sélection de la technologie par capacités de fabrication
Une fois la conception de l'impression 3D terminée, les capacités de fabrication de chaque technologie détermineront le processus de sélection final. Il est essentiel d'avoir une vue d'ensemble des mécanismes fondamentaux de chaque technologie et de bien comprendre les avantages clés et limites.
Il existe quelques règles pour interpréter les données suivantes :
- Précision dimensionnelle détermine les détails des fonctionnalités et la qualité des pièces. Un traitement avec une plus grande précision créera des fonctionnalités plus fines.
- Taille de construction détermine les dimensions maximales des pièces. Pour les pièces de taille de construction dépassée, nous devrions envisager de diviser la pièce en plusieurs composants et de les assembler plus tard.
- Structure de support détermine le niveau de liberté de conception. Les technologies sans support comme SLS, ou support soluble comme MJF, ou à double extrusion comme FDM, ont peu de limitations. Ce qui peut produire des structures de forme plus libre.
| Technologie d'impression 3D | Précision dimensionnelle | Taille de construction | Soutien |
| FDM | ±0,5 mm | 200×200×200 millimètres | Disponible soluble |
| SLA | ±0,1 mm | 145×145×175 millimètres | Toujours requis |
| SLS | ±0,3mm | 300×300×300 millimètres | Non requis |
| MJF | ±0,05 millimètres | 200×200×200 millimètres | Toujours requis (Dissolvable disponible) |
| DMLS | ±0,1 mm | 200×200×200 millimètres | Toujours requis |
| Jet de liant | ±0,2mm | 200×200×200 millimètres | Non requis |
Hauteur de couche
La hauteur de couche est un autre élément important à prendre en compte dans le choix de la technologie. En raison de la nature additive de l'impression 3D, la hauteur de la couche détermine le lissé de la surface et la taille minimale des caractéristiques. La hauteur de couche plus petite diminuera l'effet de marche d'escalier et produira une surface plus précise.
| Technologie d'impression 3D | Hauteur de couche typique |
| FDM | 50-400 microns |
| SLA | 25-100 microns |
| SLS | 80-120 microns |
| MJF | 16-30 microns |
| DMLS | 30-50 microns |
| Jet de liant | 100 microns |
Conclusion
Nous devons confirmer si la fonctionnalité ou l'apparence visuelle est la première priorité dans le processus de sélection précoce. Une fois le matériau confirmé, une comparaison des coûts et des propriétés est le principal point du processus de sélection. Si vous êtes intéressé par notre technologie 3D professionnelle, contactez notre équipe d'ingénieurs maintenant.