Tableau de bord grain de bois Objet

Applications de finition

Raccord, joint et pièces embellies imprimées en 3D

Pour des prototypes difficiles à différencier de ceux obtenus par moulage par injection, des applications d'outillage avancées et des dispositifs personnalisés durables et agréables à regarder, appliquez un post-traitement simple à vos pièces imprimées en 3D.

Techniques de finition avec PPSU

Présentation

Le PPSU () est un matériau PPSU résistant aux températures élevées, aux fortes contraintes et aux produits chimiques. Idéal pour les applications exigeantes, sa durabilité et sa résistance mécanique en font une méthode difficile et chronophage pour la finition PPSU des pièces avec du papier abrasif ou des solvants.

Lorsque des surfaces lisses sont nécessaires, les deux options le plus souvent utilisées ont été le ponçage manuel ou le fraisage. Résistant à l'abrasion, le PPSU fait du ponçage manuel un travail laborieux qui peut prendre des heures. Alors qu'une passe de finition avec une fraiseuse CNC peut accélérer le lissage de la surface, elle élimine les avantages du processus FDM. La préparation de l'usinage prend du temps pour programmer la FAO et régler la machine. L'usinage demande également la supervision du processus par un opérateur.

Si le PPSU est utilisé pour réaliser des outils ou des moules, il existe une nouvelle méthode plus rapide pour le lissage de la surface, le thermoformage. Un mince film plastique est appliqué sur la surface de la pièce en PPSU. Le film en plastique ’adopte la forme de la pièce, ce qui permet d'éviter le transfert des lignes de couche sur la surface externe. Pour préserver les avantages mécaniques, thermaux et chimiques du PPSU, le processus de thermoformage utilise des films plastiques réalisés en résine PEEK. Contrairement au ponçage manuel, le thermoformage PEEK peut réduire les temps d'exécution de 75 % et les coûts de 90 %.

Processus

Le lissage d'une pièce en PPSU avec une enveloppe extérieure en PEEK est un processus relativement simple qui demande très peu de modifications au niveau de l'opération de thermoformage standard. Les différences clés résident dans le fait que la PEEL est la matériau thermoformé et la pièce FDM sert de moule de thermoformage.

Les points clés du processus sont décrits ci-dessous. Pour une description exhaustive et détaillée du thermoformage avec FDM, consulter le guide de Stratasys’ “Thermoformage pour prototype et applications en faible volume”.

  1. Construction de la pièce :
    Sélectionnez l'épaisseur du film en PEEK qui doit être thermoformé. L'épaisseur recommandée va de 0,003 à 0,005 p (0,08 à 0,13 mm), mais des films de 0,010 p (0,25 mm) peuvent être utilisés. Il convient de signaler que des films en PEEK plus épais demandent une pression sous vide plus importante et peuvent résister au dessin de petits éléments. Pour compenser l'épaisseur du film thermoformé’, ajustez le modèle CAO de la pièce en PPSU en décalant toutes les surfaces externes. En outre, le modèle CAO peut être modifié en incluant un cercle d'une profondeur de 0,050 p (1,27 mm) sur tout le périmètre du moule. Ce cercle aidera à coller le film en PEEK à la pièce. Pour simplifier et accélérer le processus de thermoformage, modifier les paramètres de fabrication FDM pour rendre la pièce en PPSU plus poreuse. Ainsi, le vide à l'intérieur de la machine de thermoformage passe à travers la pièce sans percer des orifices d'évacuation de l'air sur son périmètre. Cela doit être fait dans Insight, en réglant les lames d'air de la trame des deux surfaces les plus extérieures sur 0,001 p (0,03 mm). Changer également les lames d'air de la trame du’ corps du modèle par 0,010 p (0,25 mm) pour favoriser le flux d'air dans la pièce. Fabriquez ensuite la pièce en PPSU avec le système Fortus. Après la fabrication, retirez les supports pour la préparation du thermoformage.
  2. Thermoformage :
    Montez la pièce en PPSU sur une plaque de base découpée selon la taille de la plaque de la thermoformeuse’. La plaque de base peut être réalisée en matériau rigide qui supporte la chaleur du processus de thermoformage. Chargez la pièce en PPSU dans la machine de formage sous vide et insérez un film en PEEK. Pour s'assurer que la liaison mécanique entre la pièce en PPSU et le film en PEEK est suffisamment résistante, nous suggérons d'ajouter des matériaux adhésifs. Les tests ont montré que le Victrex P500S, un film APTIV PEEK renforcé avec de l'adhésif silicone fonctionne bien pour cette application. Chauffez le film à 284-320 °F (140-160 °C) et étendez-le sur la pièce en PPSU dès qu'il a atteint sont point de formage. En général, ce cycle devrait durer moins de 20 secondes. Des cycles plus longs peuvent provoquer la cristallisation du film et le rendre rigide et opaque. Pour éviter cela, observez-le. Lorsque la chaleur est appliquée, il se détend, puis se tend. Une fois que le film en PEEK est tendu, appliquez rapidement le vide et maintenez-le jusqu'à ce que le film refroidisse. Suite à l'opération de formage sous vide, découpez le film selon les dimensions de la pièce en PPSU. La pièce en PPSU/PEEK est maintenant prête à être utilisée.

Comparaison du temps et du coût entre le ponçage manuel et le thermoformage PEEK d'un modèle de moule FDM d'une buse de décharge de pneu arrière.


Processus

Délais

Coût de la main-d'œuvre

Coût du matériau

Ponçage manuel

4 heures

USD $160

USD $5

Film PEEK

1 heure

USD $10

USD $6

ÉCONOMIE

3 heures (75 %)

USD $149 (90%)

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