Maitriser vos process d’impression 3D : IPC vous guide

Actualités, Innovation, Fabrication additive

Publié le : 03/07/2024 par Guillaume DROUEL

Maitriser son process d'impression 3D et garantir des pièces produites conformes à vos CDC : un projet d'action collective vous éclaire sur ce double objectif !

« C’est sûr, une pièce en impression 3D n’aura jamais le même niveau qualité qu’une pièce « bonne matière » injectée en traditionnel ! »…

Cette affirmation qui était vraie encore récemment, est-elle toujours d’actualité ? Pas certain ! Nous allons voir dans ce projet quelles sont les avancées de la fabrication additive sur ce terrain et comment peut-elle suppléer l’injection traditionnelle.

Ce projet s’adresse non seulement aux utilisateurs de l’impression 3D mais aussi aux industriels qui n’ont pas encore opté pour cette technologie.

Le « FDM » : une solution polyvalente ?

Le FDM ou impression par dépôt de filament fondu est très largement adopté par la majorité des acteurs de l’industrie. Sa simplicité, sa facilité de mise en œuvre et sa polyvalence en font une réponse très répandue dans l’industrie pour imprimer, couche par couche, des pièces à base de matières thermoplastiques. Le FDM reste donc une solution très pertinente et rapide pour produire aussi bien des pièces « techniques » qu’esthétique et quasiment de même niveau qu’une pièce « série » traditionnelle.

C’est pour cela que nous avons basé tout notre projet sur cette technique.

Jouer sur les paramètres d’impression ! 

Pour ce projet, une analyse bibliographique complète et basée sur plusieurs études vous guide vers une compréhension concrète des impacts des différents paramètres d’impression en FDM. Et on constate notamment que la qualité et les propriétés mécaniques de ce type de pièces sont non seulement liées à ces paramètres mais aussi à la stratégie adoptée pour l’impression.

Quelques exemples de paramètres de réglage

• Le chevauchement des couches matières et l’orientation du dépôt :

Selon ces paramètres, nous avons plus ou moins de porosités dans la matière. Ce qui naturellement va générer des zones plus fragiles à certains endroits. Les études ont conclu au fait qu’il existait un bon compromis entre ces 2 paramètres pour se rapprocher des propriétés mécaniques d’une éprouvette « classique » injectée.

• L’épaisseur de couches :

Avec des couches moins épaisses, l’étude montre que la chaleur se diffuse plus facilement dans les couches précédentes. Ce qui, du coup, va favoriser une meilleure adhésion entre elles et ainsi réduire l’apparition de porosités. Les propriétés mécaniques n’en seront que meilleures.

• La vitesse d’impression ou le débit :

Nous avons étudié en quoi imprimer plus vite augmente le risque d’avoir une non-conformité dimensionnelle. En parallèle, ralentir son impression va au contraire favoriser l’adhésion inter-couches et, au final, jouer favorablement sur les tenues mécaniques des pièces.

L’étude vous montre aussi les impacts d’autres paramètres tels que les températures d’impression, le recuit des pièces, les diamètres de buse, le refroidissement et bien d’autres vis-à-vis des types de pièces ou de matières et vis-à-vis des stratégies possibles.

Tous les détails sont disponibles sur demande via le lien suivant vers le site IPC.

Améliorer la qualité des pièces : la preuve en 4 exemples ! 

Le rapport de projet à travers les 4 démonstrateurs proposés par des industriels bénéficiaires, permet de conclure qu’il est crucial de ne pas se concentrer uniquement sur les paramètres d’impression. Il est aussi nécessaire de valider préalablement d’autres points liés au produit lui-même :

• Le cahier des charges du produit qui doit définir les exigences et qui va orienter la suite du projet.
• La conception de la pièce qui, si elle est adaptée à la fabrication additive, va faciliter grandement le processus.
• Le choix du procédé de fabrication afin d’adapter la conception et minimiser l’utilisation de supports de fabrication, par exemple, et donc réduire le coût de revient.
• L’analyse et la sélection des matériaux qui peuvent considérablement influencer la résistance et les performances des pièces.

Une fois ces éléments établis, il est alors possible de travailler sur la stratégie d’impression :

• L’orientation des pièces, en fonction des contraintes mécaniques et des exigences, est essentielle pour obtenir des résultats optimaux.
• L’anticipation de la priorisation et de la pondération des critères : qualité, coût ou délai de fabrication.
• Des post-traitements supplémentaires parfois nécessaires en fonction des besoins spécifiques de la pièce ou du produit final (cas du recuit).

Prendre connaissance de ce rapport de projet, c’est vous permettre d’être guider, pas à pas et en détails, préalablement à toutes vos prochaines productions de pièces. C’est, au final, vous assurer compétitivité, fiabilité et rentabilité grâce à l’impression 3D en FDM.

Prenez connaissance dès maintenant de tous ces résultats et recommandations en demandant le livrable ici.

Vous souhaitez en savoir plus sur ce projet, l’équipe Fabrication Additive a récemment réalisé un webinaire sur les avancées technologiques en impression 3D. Retrouvez le replay en cliquant sur le bouton ci-dessous :