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.

Scellage de pièces FDM

Présentation

Les pièces FDM (modélisation par dépôt de fils en fusion) peuvent permettre de réaliser des économies importantes et de réduire la commercialisation de nombreuses applications. La technologie FDM est un processus de fabrication additive qui réalise des pièces en plastique couche après couche, selon les données de fichiers&dnash; CAO. Les pièces FDM améliorent également de façon significative les performances, car elles éliminent virtuellement toutes les restrictions géométriques. Cependant, leur porosité a constitué un obstacle pour leur utilisation dans le prototypage fonctionnel et des applications de fabrication numérique directe demandant le scellage des gaz et des liquides. Un certain nombre de méthodes de scellage ont été validées pour les pièces FDM, ce qui 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

Il existe de nombreuses méthodes pour sceller une pièce FDM et plusieurs caractéristiques à prendre en compte pour choisir la meilleure approche. Pour aider à choisir, Stratasys a évalué le coût, le temps, la difficulté, les limitations géométriques, la taille maximale de la pièce, la viscosité, le niveau de précision, la pression maximale, la résistance chimique et la sensibilité à la température de cinq méthodes de scellage courantes.

Station de lissage

La Finishing Touch Smoothing Station scelle les surfaces d’une pièce en les exposant à un agent de lissage pulvérisé dans un compartiment. La Smoothing Station est très facile à utiliser et préserve l'intégrité dimensionnelle. Son utilisation se limite à des applications soumises à une pression inférieure à l'atmosphérique et des températures égales ou inférieures à 212 °F (100 °C). La Smoothing Station est souvent choisie pour la galvanoplastie des pièces, en les utilisant pour la fonderie à cire perdue ou la production de prototypes fonctionnels de géométries de contenant de liquides comme les bouteilles ou les canaux de refroidissement des moules.

Revêtement époxy

L'Hysol E-20HP est un époxy en deux parties appliqué à l'aide d'un pistolet mélangeur et au pinceau sur les petites parties de la pièce. Cette méthode ne demande aucun investissement en équipement, et le résultat final est idéal pour des conditions de fonctionnement difficiles. Le revêtement maintient un scellage résistant à l'air jusqu'à une pression de 65 psi (448 kPa), capable de supporter des températures égales ou supérieures aux matériaux FDM et résistant aux agents chimiques. Avec l'époxy, le scellage de pièces de grande taille ou complexes peut s'avérer difficile. Les particularités inaccessibles, comme les canaux internes, ne peuvent pas être scellées. L'épaisseur de l'époxy combinée à une application manuelle réduit la précision dimensionnelle de la pièce. L'Hysol E–20HP peut être employée sur tous les matériaux FDM disponibles actuellement.

Infiltration époxy

La résine époxy BJB (TC–1614) pénètre la surface des pièces poreuses et semi-poreuses. Les pièces FDM sont immergées dans la résine et une aspiration par le vide est effectuée pour y infiltrer l'époxy. Outre un compartiment de vide, un four est nécessaire pour préchauffer et sécher l'époxy. L'infiltration d'époxy offre un scellage résistant à l'air et à l'eau jusqu'à 65 psi (448 kPa). Les pièces scellées avec cette méthode supportent également les températures élevées et résistent aux produits chimiques. Le processus de scellage est simple et peut être achevé en moins de trois heures, mais il est un peu coûteux en raison du prix de l'époxy. Lorsque le processus d'infiltration est réalisé avec soin, la précision dimensionnelle’ subit peu de changements. La BJB TC–1614 peut être employée sur tous les matériaux FDM disponibles actuellement.

Trempage

Le trempage des pièces FDM dans du solvant peut remplacer la Smoothing Station, si elle n'est pas disponible ou la pièce est plus grande que le compartiment. Les caractéristiques de cette méthode sont similaires à celles de la Smoothing Station, excepté une précision dimensionnelle inférieure. L'action du solvant est rapide et agressive, ce qui rend difficile le contrôle de la précision dimensionnelle. Comme la Smoothing Station, cette méthode ne devrait être utilisée que pour les applications à–faible température et pression atmosphérique. Le trempage est adapté à tous les matériaux FDM ABS.

Peinture et remplissage

Si les surfaces de la pièce FDM ne doivent être que partiellement scellées, quelques couches de peinture et un peu de mastic peuvent constituer une option peu onéreuse. Cette opération étant manuelle, la précision et la qualité du produit final dépendent du savoir-faire et du soin du technicien. Cette option présente l'avantage d'un coût réduit, un temps d'exécution minimum et une application facile. L'inconvénient réside dans le manque d'étanchéité à l'air et d'une résistance nulle aux températures élevées et aux produits chimiques. Cette méthode peut être employée pour réduire la porosité de l'usinage FDM utilisé dans le thermoformage, par exemple.

Témoignage de client

Le W. M. Keck Center pour l'innovation 3D offre un – prototypage rapide de qualité élevée et des services de production courts. Récemment, un fabricant de collecteurs d'admission et d'autres produits de rechange pour l'automobile s'est rendu au centre pour améliorer son processus de développement des produits. Le fabricant avait réalisé une simulation informatique sur l'écoulement du fluide à travers le collecteur et souhaitait tester des prototypes de plusieurs conceptions prometteuses. La méthode conventionnelle consistant à fabriquer des prototypes de collecteurs d'admission en usinant un bloc d'aluminium solide est onéreuse – et prend beaucoup de temps.

“Le principal défi de cette application se situait au niveau de la surface de la pièce qui avait besoin d'un scellage avant de lancer les tests fonctionnels,” a déclaré M. Medina. Pour sceller la pièce, les techniciens du centre Keck ont étudié la Finishing Touch Smoothing Station de Stratasys et l'époxyde en deux parties BJB TC–1614. “Le fabricant a testé les pièces FDM scellées avec les deux méthodes et a estimé qu'elles offraient de bons résultats pour les tests fonctionnels sur un moteur d'automobile,” a conclu M. Medina. “Le faible coût et les délais réduits des prototypes FDM permettent au fabricant de produits de rechange de réaliser rapidement des améliorations sur l'efficacité de ses produits.”

Comparaison entre les méthodes de prototypage rapide et les méthodes traditionnelles


Méthode

Coût

Durée

Aluminium usiné CNC

USD $30,000

6 semaines

Outillage FDM

USD $5,740

3 semaines

ÉCONOMIE

USD $24,260 (81%)

3 semaines (50 %)

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