Techniques avancées d'impression 3D

Affiche sur laquelle figurent des illustrations de techniques d'impression 3D avancées.

L'impression 3D est un outil puissant et les imprimantes 3D résine Formlabs facilitent son utilisation. En ajoutant des techniques avancées à votre processus d'impression 3D, vous pouvez élargir vos possibilités de création. De la finition à l'assemblage en passant par la fabrication, ces techniques avancées permettent de réaliser des moules en 3D, des processus de galvanisation, des finitions de surface, des joints, des impressions plus grandes que la machine et bien d'autres choses encore.

CAO et modèle 3D

Pièces encliquetables

Boîtier bleu encliquetable

Cette enceinte électronique en plastique a été imprimée sur une imprimante 3D résine Formlabs.

Il existe de nombreuses conceptions de pièces encliquetables, qui permettent d'assembler des pièces plastiques sans utiliser de vis ou d'adhésifs. Les assemblages encliquetables sont souvent utilisés lors de la conception de boîtiers personnalisées, pour l'emboîtement de pièces imprimées. 

Pour en savoir plus, consultez notre guide pas à pas sur la conception et l'impression 3D de boîtiers encliquetables.

Grands modèles

Lorsque vous réfléchissez aux possibilités de création offertes par une imprimante 3D compacte de bureau, voyez au-delà du volume d'impression. Divisez les impressions de grande taille en sections plus petites, ajoutez des broches et des fentes pour faciliter l'assemblage, ou utilisez des adhésifs chimiques pour les pièces qui ne sont pas destinées à un usage fonctionnel. 

Modèle de cheval pixellisé presque grandeur nature

Les imprimantes 3D de la série Form, grâce à leur précision et leur exactitude, permettent à Harlequin d'assembler facilement de petites pièces en modèles de taille réelle.

Pour en savoir plus, lisez notre guide sur l'assemblage de grands modèles ou consultez l'étude de cas de Harlequin Design, une société de merchandising visuel qui assemble de grands modèles imprimés en 3D pour des marques de renommée mondiale.

Treillis

Deux chaussures New Balance avec des composants imprimés en 3D

Deux produits New Balance utilisent cette structure en treillis imprimée en 3D pour l'absorption des chocs avec retour élastique, pour une quantité de matériau et un poids moindres que ceux d'un produit fabriqué traditionnellement.

Les structures en treillis sont couramment utilisées dans les pièces imprimées en 3D, car elles constituent une méthode simple et pratique pour produire un grand nombre de détails négatifs, tels que des trous, des fentes et des traversées, indépendamment de la taille ou de l'angle. Ces éléments négatifs réduisent la quantité requise de matériau pour la pièce et le temps de fabrication. De plus, ils maintiennent l'intégrité structurelle et les performances de la pièce, voire même les renforcent.

Pour les matériaux flexible ou semi-rigides, les structures en treillis peuvent améliorer la capacité de la pièce à absorber les contraintes et les déformations, sur des plages étendues d'angle et de pression, dépassant les exigences de conformité lorsqu'il le faut, et présentant une résistance à la compression ou à la flexion sur d'autres zones.

Pour en savoir plus, lisez notre étude de cas avec New Balance.

Bras flexibles

Les bras flexibles, également connus sous le nom de mécanismes de conformation, comprennent des charnières intégrées et d'autres mécanismes flexibles qui utilisent la déformation d'un corps élastique pour générer une force et un mouvement. Les composants conformes peuvent être utilisés pour créer des mécanismes d'une grande précision et d'une faible hystérésis.

Mécanisme imprimé en 3D avec Grey Resin

Ce mécanisme conforme est imprimé à l'aide de Tough 1500 Resin

Pour évaluer vous-même un mécanisme conforme imprimé en 3D, commandez un échantillon gratuit de la pièce imprimée en PU Rigid 650 Resin.

Joints

Joints sur mesure imprimés en 3D avec Silicone 40A Resin par Dorman Products

Joints sur mesure imprimés en 3D avec Silicone 40A Resin par Dorman Products.

Dans divers secteurs, tels que la recherche marine, la robotique sous-marine, l'ingénierie des technologies durables, l'industrie pétrolière et gazière et la défense, des pièces personnalisées hermétiques et étanches au gaz sont souvent requises pour de faibles volumes de production. Créez des boîtiers étanches en imprimant en 3D une rainure et en l'équipant d'un joint torique.  

Pour en savoir plus sur l'impression 3D de boîtiers étanches, consultez notre livre blanc, qui explique également comment choisir un joint torique et présente les résultats des tests de pression effectués sur des boîtiers étanches imprimés en 3D. 

Assemblage

Pièces filetées et inserts

Connaître les meilleures façons de créer des assemblages solides et fonctionnels avec des pièces imprimées en 3D peut faire gagner du temps et de l'argent aux ingénieurs. Les vis, les boulons et les pièces filetées sont des méthodes courantes d'assemblage et d'alignement de composants mécaniques ou de transmission de mouvements. Fixez des vis sur des pièces imprimées en 3D en utilisant des inserts, des taraudages et des filets de vis imprimés en 3D. 

Lisez notre article pour en savoir plus sur l'impression 3D de filets et l'ajout d'inserts filetés aux pièces imprimées en 3D.

Adhésif en résine

Les résines Formlabs peuvent se comporter comme de la colle lorsqu'elles sont exposées à la lumière UV. Utilisez une seringue ou un dispositif similaire pour appliquer la résine sur les zones à coller. Irradiez la résine avec un stylo ou un pointeur laser 405 nm et, en quelques secondes, vous pouvez boucher des trous ou coller des pièces. Veuillez noter qu'en raison de la formulation des résines Formlabs, vous devrez utiliser un stylo ou un pointeur laser de 405 nm pour tirer parti de cette technique. 

En savoir plus sur l'utilisation de la résine comme adhésif dans notre forum.

Techniques de fabrication

Gabarits et fixations

Aides à la fabrication imprimées en 3D

Créez des aides à la fabrication en imprimant en 3D des gabarits, des fixations, des broches d'alignement et des capuchons.

Les gabarits et fixations sont utilisés pour simplifier et fiabiliser les processus de fabrication et d'assemblage, en réduisant les durées de cycle et en améliorant la sécurité des travailleurs. En général, les fabricants usinent leur outillage en métal soit en interne, soit par l'intermédiaire de fournisseurs externes. Cependant, le métal n'est pas toujours indispensable pour ces pièces : les résines Formlabs peuvent être utilisées pour remplacer les fixations métalliques dans les opérations d'usinage, les lignes d'assemblage de composants électroniques, les fonderies et autres installations de production.

Lisez notre guide pour en savoir plus sur le remplacement des gabarits et fixations usinés par des pièces imprimées en 3D.

Formage de tôle

Formez des pièces complexes à partir d'une plaque métallique en utilisant des dies en plastique imprimées en 3D. En raison de leur stabilité, de leur rigidité et de leur résistance à long terme, les composants métalliques sont utilisés dans un large éventail d'applications, des appareils ménagers à la construction en passant par les carrosseries de voitures. Le formage de tôle nécessite des matrices qui doivent être généralement produites à partir d'une feuille de métal, un processus très souvent sous-traité à des fournisseurs de services. Les imprimantes 3D à résine de Formlabs permettent de fabriquer des moules en plastique pour le formage des tôles, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent.

Fabrication de moules et moulage

Travaillez avec une large gamme de matériaux, notamment silicone et des thermoplastiques, en les injectant ou en les moulant dans des moules imprimés en 3D, notamment des moules d'injection en deux parties, des surmoules, des moules de compression et des moules à coquille. Ces méthodes peuvent être utilisées pour le prototypage de produits, la production en petites séries d'unités bêta ou la production d'articles finis personnalisés.

Unilver et Serioplast impriment en 3D des moules pour le moulage par étirage-soufflage rapide, et les utilisent pour développer et tester de nouvelles conceptions de bouteilles en un temps record, et à faible coût. Ils partagent les principaux avantages et les applications de cette technique dans cette étude de cas et ce webinaire.

Pour en savoir plus sur la production de pièces en silicone avec des moules imprimés en 3D, lisez le guide ou téléchargez notre livre blanc sur l'utilisation de moules pour créer des dispositifs médicaux en silicone. 

Moulage par insertion

Le moulage par insertion est une autre forme de moulage par injection dans laquelle des pièces existantes sont incorporées en les insérant dans un moule et en injectant le plastique. Le moulage par insertion est souvent utilisé pour ajouter une couche plastique sur un élément métallique, par exemple pour ajouter un manche en plastique à un tournevis en métal. On peut aussi utiliser le moulage par insertion pour fabriquer des tuyaux et des câbles isolés et autres produits semblables, ou pour intégrer des circuits électroniques dans des éléments en plastique.

Moules et matériaux pour le moulage par insertion

Les moules imprimés en 3D peuvent être utilisés pour le moulage par insertion.

Découvrez en plus sur le moulage par insertion et quand il peut être utilisé dans notre guide, ou téléchargez notre livre blanc pour lire trois études de cas.

Thermoformage

Utilisez des pièces imprimées en 3D comme moules pour façonner des feuilles de matière thermoplastique à l'aide de la chaleur et de la pression. Les moules imprimés en 3D pour le thermoformage peuvent être utilisés avec des machines d'atelier et des machines industrielles pour produire efficacement et économiquement des dizaines de prototypes fonctionnels, des pièces pour la production pilote ou des pièces finales personnalisées en petite série. De l'orthodontique aux emballages, le thermoformage est une méthode de production polyvalente. 

Explorez nos nombreux guides, ressources et études de cas pour en savoir plus sur le thermoformage ou téléchargez le livre blanc pour en savoir plus.

Estampage

Tampon encreur, tampon et carte de remerciement imprimée

Imprimez en 3D avec Flexible Resin pour réaliser des estampages personnalisés.

Utilisez Flexible 80A Resin de Formlabs pour créer des tampons encreurs. Lisez le guide pour créer un estampage personnalisé en sept étapes faciles.

Lithophanies

Une lithophanie est une image tridimensionnelle qui varie en fonction de l'intensité et de la qualité de la lumière qui l'éclaire. Les zones lumineuses sont très fines, ce qui permet de laisser passer plus de lumière, et les parties plus épaisses apparaissent plus sombres. L'impression 3D stéréolithographique permet de créer des images en ajustant l'épaisseur des pièces pour contrôler la transmission de la lumière.

lithophanie de Gandalf

Pour voir l'image, tenez la lithophanie contre la lumière ou créez un rétroéclairage LED.

Lisez notre guide étape par étape pour des générateurs de lithophane gratuits ou un tutoriel sur les outils et techniques avancés.

Finition

Teintures

Modèles SLA en couleur

Les teintures sont un moyen de colorer les pièces imprimées en 3D, notamment les modèles anatomiques utilisés pour le diagnostic et l'enseignement.

Vous pouvez colorer les pièces en utilisant de la résine colorée lors de l'impression ou en les teintant par la suite. Si l'impression 3D SLA est réputée pour ses hauts niveaux de précision, elle offre des options d'impression en couleur plus limitées que d'autres méthodes d'impression 3D, comme le dépôt de fil fondu (FDM). Lorsque vous imprimez avec les imprimantes résine Formlabs, imprimer en une seule couleur est simple avec notre Color Kit. D'autres options pour ajouter de la couleur sont l'impression avec une résine colorée, la teinture des pièces SLA après l'impression, la peinture avec des couleurs acryliques et la coloration des pièces évidées. Découvrez en plus sur les meilleures applications pour chaque méthode et suivez les instructions étape par étape dans notre guide.

Parfums

Femme sentant une fraise imprimée en 3D

Ce qui n'était au départ qu'un poisson d'avril est maintenant une réalité : cette fraise imprimée en 3D sent la fraise.

Il est possible de créer des pièces parfumées en ajoutant de l'huile de parfum à la résine avant l'impression. Lisez notre guide pour connaître la recette complète et les instructions qui vous permettront de tester par vous-même.

Galvanoplastie

Exemple de deux pièces électroplaquées

Les surfaces lisses et finement texturées des pièces imprimées 3D SLA sont idéales pour la galvanoplastie.

La galvanoplastie vous permet de combiner la résistance, la conductivité électrique, la résistance à l'abrasion et à la corrosion et l'apparence de certains métaux avec différents matériaux qui présentent leurs propres avantages, tels que les pièces en plastique imprimées en 3D.

L’impression 3D par stéréolithographie (SLA) est idéale pour la galvanoplastie car elle produit des pièces imprimées en 3D avec des surfaces très lisses ou très finement texturées permettant une transition parfaite entre les deux matériaux que sont le plastique et le métal. Elle crée également des pièces non poreuses qui ne seront pas endommagées quand elles seront plongées dans le bain chimique nécessaire au processus de galvanoplastie.

Pour en savoir plus sur la galvanoplastie, lisez l'article ou téléchargez le livre blanc pour connaître les stratégies et les cas d'utilisation de la galvanoplastie des pièces SLA.

Polissage

Créez des surfaces parfaitement lisses en les ponçant avec des abrasifs de plus en plus fins. Une ponceuse à stylet permet d'obtenir une finition de surface uniforme sur les pièces plates et légèrement incurvées. Un outil rotatif doté de pointes de meulage, de polissage et de ponçage est idéal pour créer une finition de surface polie sur les pièces SLA. Pour les pièces plates et légèrement incurvées, une ponceuse à stylet peut également être utilisée.

Avec l'aide d'une équipe d'ingénieurs expérimentés et d'utilisateurs estimés, nous avons élaboré un ensemble d'outils de finition d'impression 3D conçus pour obtenir une meilleure finition de surface, des plans et des bords plus lisses, et un aspect plus poli, tout en réduisant la main-d'œuvre et le coût par pièce, facilitant ainsi la création de pièces SLA lisses et polies.

Apprêt, peinture et revêtement

Protégez et modifiez l'apparence d'une pièce imprimée en 3D en l'apprêtant, en la peignant par pulvérisation et en la revêtant.

Avant de peindre une pièce imprimée en 3D, il faut la poncer pour obtenir une surface lisse. Ensuite, l'apprêt est appliqué, ce qui permet d'obtenir une surface parfaite pour l'application de la peinture. Après la peinture et le polissage, un vernis peut être ajouté pour protéger la pièce.

Pour obtenir une liste minutieuse des matériaux et des instructions étape par étape, lisez notre guide.

Texture

Créez une finition de surface complexe avec des cartes de déplacement à l'aide du moteur de texture de Formlabs. Cette application web gratuite et légère est conçue pour appliquer rapidement des textures à des modèles 3D prêts à être imprimés en 3D. De nombreuses pièces en plastique intègrent des textures de surface et des modèles pour améliorer l'aspect et le toucher ou pour optimiser la pièce pour une application donnée. Généralement, cette opération est réalisée dans le cadre d'un processus secondaire, mais l'impression 3D permet d'appliquer des textures et des modèles directement sur les fichiers destinés à l'impression.

Impression par transfert d'eau

Également connue sous le nom d'hydrographie, l'impression par transfert d'eau est utilisée pour appliquer des conceptions graphiques complexes sur une pièce imprimée en 3D à l'aide d'un film hydrographique en PVA. L'impression par immersion est généralement utilisée pour personnaliser des objets avec des modèles graphiques. L'objet est plongé dans un bain d'eau contenant un film coloré flottant, partiellement dissous, qui s'enroule autour de l'objet et transfère le graphisme à la surface. Toute autre technique complique l'application d'un motif à des objets présentant des courbes composées. 

Les modèles 3D sont souvent conçus avec des textures qui sont enveloppées autour du modèle à l'aide d'une « carte UV ». En imprimant une carte UV modifiée sur un film de transfert hydrographique, nous pouvons appliquer une texture diffuse à la surface de l'impression 3D. Contrairement aux modèles hydrographiques normaux répétés, le motif UV doit être appliqué avec précision au modèle. C'est pourquoi une méthode est nécessaire pour simuler et prédire le comportement du film hydrographique lorsqu'il s'enroule autour du modèle.

Lisez notre guide pour en savoir plus sur la manière d'appliquer des motifs de couleur aux pièces avec l'hydrographie numérique.

Faire avancer l'impression 3D

Les imprimantes résine de Formlabs peuvent être utilisées pour une grande variété d'applications et d'industries, de l'ingénierie à la fabrication, de la dentisterie à la médecine, et même de l'aérospatiale au divertissement. Les imprimantes 3D à stéréolithographie masquée (MSLA) de la série Form 4 représentent la prochaine évolution de l'impression 3D SLA, offrant une vitesse sans précédent qui ne transige pas sur la précision dimensionnelle ou la finition de surface. Grâce à des processus de travail intuitifs et à une fiabilité inégalée, la Form 4 et la Form 4L vous permettent d'imprimer en toute simplicité, afin que vous puissiez passer du temps à développer vos idées, et non à résoudre vos problèmes d'impression.

Explorez les imprimantes 3D résine Formlabs ou parlez à un expert en impression 3D pour découvrir comment l'impression 3D peut vous aider à atteindre vos objectifs.

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