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.

Modèles et pièces imprimées en 3D et peintes

Présentation

Pour des pièces– solides en thermoplastique de production, la technologie de modélisation par dépôt de fil en fusion (Fused Deposition Modeling ou FDM). Les pièces FDM peuvent être poncées et peintes pour réaliser des prototypes et des pièces finales attrayantes.–

Lisses et beaux dès leur sortie du compartiment de fabrication, les modèles imprimés en 3D avec la technologie PolyJet peuvent être peints sans polissage préalable. Vous disposez ainsi d'un prototype identique au produit fini.

Peinture de pièces FDM

Les pièces FDM (modélisation par dépôt de fil en fusion) sont considérées comme idéales pour le prototypage, la recherche et les applications de production non–visibles, mais que leur niveau de finition n'est pas digne des modèles qui seront photographiés ou présentés, ou encore des pièces de production visibles. La technologie FDM est un processus de fabrication additive qui réalise des pièces en plastique couche–après–couche, selon les données de fichiers CAO. Les pièces FDM peuvent être finies et peintes pour satisfaire les exigences esthétiques de toute application potentielle. Cela signifie qu'il est désormais possible de profiter des économies, de la liberté de conception et des délais raccourcis qu'offre la FDM pour une large gamme de nouvelles applications.

Présentation de l'application

La finition des pièces FDM demande de la patience, de l'expérience et des connaissances. La pièce doit être fabriquée avec une finition de surface aussi bonne que possible pour réduire les étapes de finition. Il convient’ de noter que les cavités internes sont plus difficiles à finaliser, et cela doit être pris en compte lors de la conception de la pièce. Cependant, les surfaces internes n'ont’ généralement pas besoin de finition ou de peinture, car elles ne sont pas visibles. Utilisez une résolution élevée lors de la conversion du modèle CAO en fichier STL. Les fichiers STL faible résolution présenteront des facettes qu'il faudra éliminer au moyen d'une longue finition.

Fabriquez le modèle à l'aide d'un style de remplissage solide ou peu dense. Orientez la pièce verticalement, afin de réduire au maximum les étapes visibles, car leur élimination demande un ponçage et un remplissage supplémentaires. Le matériau doit être choisi en pensant à la finition. Les matériaux ABS–M30 et autres ABS sont généralement ceux offrant la finition la plus facile. D'autres matériaux peuvent également être peints, mais ils demandent un effort de finition supplémentaire.

Pensez à utiliser une résolution d'écoulement plus fine si la pièce présente diverses caractéristiques ou des surfaces complexes ou courbes. Les couches plus fines permettent une finesse de détail plus élevée et une porosité plus faible, ce qui facilite la finition des pièces finales. Traitez les pièces à l'aide de la dernière version du logiciel de préparation de fichiers de fabrication Insight de Stratasys et réglez le style des “surfaces visibles” sur “optimisé.”

Retirer les supports manuellement ou à l'aide du système de retrait de support soluble WaterWorks. Si l'on utilise WaterWorkds, rincez la pièce pour éliminer la solution WaterWorks. Séchez la pièce avec un ventilateur.

Réalisez un lissage chimique initial de la surface extérieure à l'aide de la Finishing Touch Smoothing Station ou en passant du solvant au pinceau (en option).

Vaporiser une légère couche d'apprêt (en option) pour visualiser les zones qui demandent un remplissage. Laissez sécher, puis appliquer un matériau de remplissage sur les zones du modèle qui en ont besoin et attendre qu'il durcisse. Poncez le matériau de remplissage et nettoyez la pièce avec un détachant pour la graisse et la cire. Appliquer la première couche d'apprêt.

Vérifiez le modèle à la recherche d'imperfections et éliminez-les à l'aide de matériau de remplissage et de papier émeri.

Appliquez ensuite au modèle un ponçage humide et nettoyez-le avec un détachant pour la graisse et la cire. Appliquez une seconde couche d'apprêt si nécessaire et répétez le processus jusqu'à ce que la finition de la surface du modèle corresponde aux exigences de l'application. Appliquez ensuite une ou deux couches de peinture et un vernis incolore, mat ou brillant, pour protéger la peinture.

Témoignage de client

Product Development Solutions (PDS) est une agence de services de prototypes et de production de bout en bout, spécialisée dans l'usinage CNC et des pièces moulées en uréthane pour un large éventail de secteur, notamment médical, aéronautique et grand public. PDS n'est pas un fabricant de prototypes rapides, mais fournit des services de peinture et de finition destinés aux prototypes rapides produits par ses clients. PR Instruments, une société qui conçoit des bobines RF pour les appareils d'IRM, constitue un exemple des services offerts par PDS’ pour peindre des pièces FDM.

Les approches traditionnelles pour la fabrication de machines d'imagerie par résonnance magnétique (IRM) incluent l'usinage CNC et le moulage en caoutchouc silicone par vulcanisation à température ambiante (RTV). Ces approches peuvent s'avérer très onéreuses et impliquent des temps d'exécution très longs. De nombreuses sociétés qui fabriquent des machines IRM ont commencé à utiliser des pièces FDM pour la production de bobines.

“Jusqu'à présent, l'utilisation des pièces FDM se limitait essentiellement aux machines destinées à la recherche. En effet, les fabricants d'IRM pensent que les pièces FDM ne peuvent pas atteindre le niveau de finition nécessaire pour des machines qui seront utilisées pour des applications cliniques,” déclare Dave Reasor, responsable des ventes chez PDS. “Nous avons profité de notre expérience dans le domaine de la finition des pièces moulées et usinées pour élaborer des méthodes de finition de pièces FDM répondant aux exigences esthétiques des appareils d'IRM utilisés dans les hôpitaux et les cliniques.”

M. Reasor mentionne un projet récent concernant des instruments d'IRM. La société a d'abord dépensé près de 850 $ pour réaliser une pièce de bobine complexe d'une grande valeur esthétique pour le marketing ou la production. Le délai de production a été de sept jours. Désormais, la société achètera une pièce FDM auprès d'une agence de services, dont la finition et la peinture ont été réalisées par PDS. Le coût total s'élève seulement à 320 $ et les délais de livraison sont de cinq jours.

Peinture de modèles PolyJet

Lorsque vous avez besoin d'un produit de qualité– élevée qui représente votre produit final avec une précision parfaite et sans quasiment aucun défaut, rien ne peut égaler la technologie d'impression 3D PolyJet. Les modèles précis imprimés en 3D par Objet sont réalisés à partir de couches si fines qu'elles sont impossibles à détecter à l'œil nu. Leurs surfaces sont lisses et sans défauts, et ils sont facilement confondus avec un produit final.

Les modèles PolyJet peuvent être peints ou décorés dès leur sortie de l'imprimante, sans préparation ou polissage. Avec des–peintures–acryliques ordinaire et des laques, plus une certaine expérience, vous pouvez obtenir un produit réaliste pour la modélisation de concepts. Basez les décisions importantes concernant vos produits finaux sur une interaction précise, claire et convaincante avec des–produits quasi-réels.

Peinture détaillée

Cette note applicative est un guide pour les utilisateurs des systèmes d'impression 3D Objet destiné à améliorer le niveau de détail, la couleur et la créativité de leurs modèles FullCure, grâce à la mise en œuvre de techniques de peinture spéciales.

La création de caractéristiques réalistes avec des motifs détaillés et accentués sur des modèles imprimés FullCure demande des compétences artistiques et des matériaux de base. Une combinaison des différentes techniques de peinture et de teinture peut servir à créer l'illusion de diverses propriétés matérielles. Ces techniques peuvent être employées pour tout modèle ou assemblage FullCure.

Les exemples décrits dans cette note applicative ont été utilisés avec des modèles créés par Legacy Effects pour la campagne marketing de Microsoft’ Halo 3. Les photos représentent des modèles imprimés dans des matériaux FullCure et peints de façon à accentuer l'apparence d'une armure abîmée par les batailles, ainsi que le cuir, la chair et la fourrure soumis aux intempéries.

Techniques de post–traitement visant à obtenir des caractéristiques réalistes

1. Nettoyage

Pour obtenir un modèle peint durable et efficace, il faut appliquer des techniques de finition –approfondies. (Remarque : compte tenu de la nature de ce modèle et de la qualité de l'impression, le ponçage n'est pas nécessaire).

  • Retirez tout d'abord tout le matériau de support à l'aide du dispositif à jet d'eau.
  • Laisser tremper pendant 30 minutes environ le modèle dans une solution diluée dans l'eau de NaOH 2 %.
  • Rincez à nouveau le modèle à l'aide du dispositif à jet d'eau pour éliminer tous les résidus.
  • Laissez-le sécher totalement.
  • Nettoyez toutes les surfaces avec un tissu non pelucheux et de l'alcool isopropylique (>90 %)

2. Apprêt

Il est conseillé d'appliquer une couche d'apprêt sur les modèles pour favoriser l'adhésion du pigment et uniformiser les textures de surface. Dans le cas cité ici, un apprêt mat en aérosol a servi de base neutre pour la couleur du fond.

  • Vaporisez une couche uniforme d'apprêt sur toutes les surfaces du modèle
  • Laissez-le sécher totalement

Matériau utilisé : apprêt automobile aérosol

3. Blocs de couleur

La technique des blocs de couleur simplifie la tâche par l'application de couches de peinture de différentes couleurs sur de grandes zones, pour obtenir une base pour la superposition ultérieure. Les zones pleines colorées doivent être peintes avec des pinceaux pour :

  • Les peintures acryliques
  • L'acrylique et l'aquarelle

4. Superposition des couleurs

Le fait de peindre chaque section colorée dans des tons et des types de couleurs différents crée un effet de profondeur. Dans cet exemple, le poignet en argent de l'armure a d'abord été peint en bleu, puis une fine couche d'argent a été ajoutée permettant à des tâches de bleu de ressortir. Une troisième couche d'ombre brûlée a été ensuite appliquée à sec sur l'argent, procurant à la partie concernée une apparence sale et usée. Appliquer plusieurs couches de différentes couleurs pour obtenir l'effet souhaité. Matériaux utilisés :

  • Les peintures acryliques
  • Pinceaux pour l'acrylique et l'aquarelle

5. Souligner les détails

L'apparence d'un modèle peut être accentuée au moyen de contrastes et de la définition. Cette technique implique d'assombrir les zones d'ombre et de rehausser les surfaces réfléchissantes.

  • Peignez les surfaces supérieures dans des couleurs plus vives et brillantes, et marquez les bords en utilisant des tons plus sombres.
  • Frotter du pigment ou de la dorure sur les zones élevées pour créer les reflets.
  • Assurez-vous de peindre les fines nuances avec des pinceaux d'une taille appropriée
Matériaux utilisés :
  • Peintures acryliques/peinture à l'émail
  • Enduit doré
  • Pinceau pour acrylique et aquarelle

6. Usure et patine

Une apparence usée et vieillie peut être obtenue en employant des techniques peu conventionnelles. Dans cet exemple, le modèle a été éraflé, rayé et abîmé avec divers outils (il convient de prendre soin de ne pas détruire les détails essentiels). Pour créer un effet d'usure par le temps, on peut également projeter un peu de peinture ou des mouchetures.

  • Des dommages épars ou des marques d'usure peuvent être obtenus en grattant le modèle avec différents outils.
  • Appliquer du pigment sur le modèle à l'aide d'un pinceau sec, pour créer des zones salies
  • Ajoutez des mouchetures en plongeant une brosse à dents dans du pigment et pulvérisez la peinture sur le modèle en passant votre pouce sur les poils.

Matériaux utilisés :

  • Les peintures acryliques
  • Couteau de cuisine, fourchette, tournevis
  • Brosse à dents

7. Finition

Il est conseillé de sceller le modèle peint pour protéger la surface peinte et obtenir le lustre souhaité. Dans cet exemple, le bras a été vaporisé avec une finition mate claire. Une finition brillante plus épaisse a été appliquée sur les ongles et les parties de l'armure portant des traces de sang.

  • Vaporisez une couche de vernis sur le modèle
  • Appliquez une finition brillante pour obtenir un aspect mouillé

Matériaux utilisés :

  • Vernis transparent en aérosol ou laque
  • Pinceau pour vernis (vernis pour sols ou à ongles)

8. Listes des matériaux

Peintures

  • Apprêt auto Rust–Oleum
  • Acryliques mats Golden
  • Émail acrylique Liquitex Glossies–
  • Citadel Foundation, Reaper Pro Paint (peinture modèle acrylique)
  • Peinture-émail Model Master
  • Rub ‘n Buff Wax Metallic Finish (rehausse le métal)

Finitions

  • Aérosol de finition acrylique transparent Krylon
  • Encaustique Pledge (brillant, effets mouillés)

Outils

  • Pinceaux acryliques (large, textures rugueuses)
  • Pinceaux pour aquarelle (détails précis, touches brillantes)
  • Brosse à dents (mouchetures, détails d'usure)
  • Couteau à beurre, fourchette, tournevis (grattage, détériorations)

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