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.

Galvanoplastie avec des matrices FDM

Présentation

La galvanoplastie dépose une fine couche de métal sur la surface d'une pièce fabriquée sur un système de production 3D Fortus à l'aide du processus FDM. Ce revêtement de métal peut être soit décoratif, soit fonctionnel. Ce revêtement donne aux pièces une apparence métallisée ou argentée et procure une surface dure, résistante aux propriétés réfléchissantes. La pièce traitée par galvanoplastie présente également des propriétés mécaniques améliorées.

Avec des techniques de finition simples, les pièces FDM sont prêtes à être traitées par galvanoplastie avec des alliages comme le chrome, le nickel, le cuivre, l'argent et l'or. En combinant les propriétés des matériaux Fortus et des revêtements en métal, la pièce acquiert une solidité, une durabilité et une résistance à la chaleur idéales pour des applications fonctionnelles.

Galvanoplastie pour une durabilité accrue

La galvanoplastie n'améliore pas uniquement l'apparence de la pièce, mais produit également une surface dure et durable, tout en augmentant sensiblement la solidité de la pièce FDM.

La galvanoplastie augmente la résistance de manière significative. Les barres d'essais FDM ont été fabriquées tant plates qu'avec des arêtes. L'épaisseur de placage a été testée pour 0,005 p (0,127 mm) et de 0,010 p (0,254 mm). L'épaisseur de placage va généralement de 0,0001 p à 0,020 p (0,0025 mm 0,508 mm). Les barres d'essais FDM ont été recouvertes d'un placage en cuivre et en nickel, même si les métaux habituellement utilisés pour cela incluent également le chrome, le laiton, le palladium, l'argent et l'or.

Les tests réalisés par Aspen Research Corporation à St Paul, MN, ont montré une amélioration surprenante de la résistance à la flexion et à la traction des barres d'essais FDM. En fonction de l'épaisseur du recouvrement et de l'orientation de la barre d'essais, la résistance à la traction a augmenté 10 à 12 fois par rapport à une barre d'essais FDM nue. Les résultats des tests de flexion ont été encore plus concluants. Ils ont montré une augmentation de 21 à 24 fois par rapport à la barre d'essais nue.

Pour obtenir une résistance optimale des prototypes traités par galvanoplastie, les pièces doivent être scellées selon la description de l'étape 4. Le processus de placage demande également des prototypes capables de supporter des températures de 100°F (37,7°C), ce qui correspond à la plage thermique des matériaux Fortus.

Processus

Pour les processus spécifiques, l'épaisseur de recouvrement estimée, la température d'exposition et d'autres variables, consulter les fournisseurs. Choisissez le matériau Fortus adapté et préparez la pièce selon les spécifications du fournisseur.

1. Paramétrage du fichier CAO :

Décalez les surfaces dans le modèle CAO, pour obtenir l'épaisseur souhaitée du matériau traité par galvanoplastie. Les éventuelles dimensions critiques, notamment les diamètres des trous ou des bossages, doivent être communiquées au galvanoplaste, afin qu'elles soient conservées tout au long du processus.

2. Fabrication de la pièce FDM :

Les matériaux testés sont les suivants : ABS-M30, ABS, ABSplus. Tous les autres matériaux Fortus sont adaptés à la galvanoplastie, mais n'ont pas été testés au moment de la publication de ce document. *REMARQUE : Les pièces peuvent être fabriquées par remplissage solide ou peu dense.

3. Ponçage des surfaces :

Après le retrait des structures de support, poncez la pièce afin de retirer les lignes de couche et les zones d'empiètement. Pour le moment, un ponçage grossier est suffisant. Les surfaces lisses qui doivent être traitées par galvanoplastie seront abordées dans les prochaines étapes.

4. Scellage des surfaces :

La pièce doit être scellée afin d'éviter qu'elle n'absorbe l'une des solutions de galvanoplastie. Trois options sont disponibles pour le scellage de la pièce FDM : la Finishing Touch™ Smoothing Station, un bain de solvant et peinture. *REMARQUE : Ces méthodes lissent également la surface de la pièce.

  • Option 1 : Finishing Touch Smoothing Station La première technique, lissage de la surface de la pièce FDM avec la Finishing Touch Smoothing Station, scelle la surface en exposant la pièce FDM à un solvant vaporisé pendant 15 à 30 secondes. Le lissage a été testé sur les matériaux ABS, ABSplus ABS-M30, et ABSi.
  • Option 2 : Bain de solvant La seconde technique, bain de solvant, scelle la surface par immersion de la pièce FDM dans un bain chimique pendant environ 15 secondes. Le solvant conseillé est une solution de chlorure de méthylène, vendue dans le commerce en tant que Weld-on #3 par IPS Corporation. Si elle n'est pas disponible, on peut la remplacer par du méthyléthylcétone (MEK), vendue dans le commerce en tant que Weld-on #2354.
  • Option 3 : Peinture La troisième technique, la peinture, scelle la pièce et comble les fines couches. Vaporisez la pièce avec un apprêt ponçable et laissez-le sécher. Poncez ensuite la pièce selon la finition souhaitée. Répétez l'opération si nécessaire. *REMARQUE : Avant l'application de l'apprêt, consultez le galvanoplaste. Les apprêts peuvent produire diverses réactions et contaminer les réservoirs des solutions de galvanoplastie. De plus, si la matrice FDM est peinte, le galvanoplaste doit appliquer une couche conductrice en “aérosol”, au lieu d'utiliser le bain de nickel chimique habituel. Une pièce peinte plongée dans un bain peut le rendre inutilisable. Si vous employez l'option 3, passez à l'étape 7.

5. Séchage de la pièce :

Après le processus de scellage, du solvant reste présent sur la pièce. Si la galvanoplastie est appliquée avant l'évaporation totale du solvant, le matériau de placage bouillonne et se décolle de la pièce. Laissez la pièce sécher pendant au moins 18 heures, afin d'éliminer toute trace de solvant. Cependant, le temps de séchage peut être plus long, car il dépend de la géométrie de la pièce.’ Pour accélérer le processus, la pièce peut être chauffée pendant la nuit dans un four réglé à une température maximum de 110°F (43°C).

6. Re-ponçage des surfaces :

Poncer toutes les lignes de couches restantes ou les surfaces recouvertes avec un papier émeri humide (grain de 500 à 1 200). Répétez l'opération quatre ou cinq fois. Répétez les étapes de scellage et de ponçage jusqu'à éliminer totalement les défauts de la pièce. Les défauts mineurs doivent être éliminés sur la couche de cuivre avant l'application de la couche de nickel.

7. Galvanoplastie :

Envoyer la pièce au fournisseur choisi pour la galvanoplastie. Vérifiez les spécifications relatives à l'épaisseur du recouvrement avec le fournisseur.

Indications relatives à l'épaisseur de la couche de cuivre : 0,005 - 0,010 p (0,127 - 0,254 mm) d'épaisseur.

Indications relatives à l'épaisseur de la couche de nickel : 0,001 p (.0254 mm) d'épaisseur.

Indications relatives à l'épaisseur de la couche de chrome (en option) : 0,001 p (.0254 mm) d'épaisseur.

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