Guide de création de dispositifs médicaux en silicone

Chaque fois qu'un matériau coulable tel que le silicone entre en contact avec un moule imprimé, nous devons tenir compte de l'interaction chimique entre les deux matériaux. Lors du moulage de silicones catalysés par platine dans des moules SLA, un problème particulier se pose : la résine monomère peut inhiber le processus de durcissement du silicone, laissant une surface gommeuse non durcie. Cependant, il est possible de produire des pièces en silicone catalysées par platine de haute qualité en s'assurant que les moules SLA sont entièrement nettoyés et durcis, et en appliquant des revêtements de protection et des agents de démoulage.

Il existe de nombreuses combinaisons possibles de silicones, de résines, de revêtements de protection et d'agents de démoulage que vous pouvez essayer. Nous avons demandé à des clients issus de divers secteurs d'activité de partager leurs flux de travail avec nous, et leurs réponses sont résumées ci-dessous. Nous avons pris en compte bon nombre de ces idées lors de l'élaboration de notre propre processus.

Bien que la combinaison des matériaux varie, nos clients sont d'accord sur certaines points :

• Assurez-vous que vos pièces sont entièrement lavées et durcies. Le moule imprimé en 3D doit être soigneusement lavé dans de l'IPA propre, de manière à ce que les surfaces ne soient pas collantes après le séchage du moule. Le moule doit également être complètement polymérisé afin de réduire la quantité de résine liquide sur les pièces SLA. Pour ce processus, la Form Cure est une excellente option. Les pièces en Clear Resin prendront une teinte jaune, ce qui est un bon indicateur que votre moule est complètement polymérisé.
• Essayez un revêtement de protection. Il existe de nombreux revêtements acryliques ou époxydiques qui s'appliquent en une seule étape sous forme d'aérosol (par exemple, le revêtement acrylique Krylon Crystal Clear), ou sous forme de produit à appliquer au pinceau en deux parties (par exemple, XTC-3D de Smooth-On). Les deux types de revêtements utilisent très peu de matériau et laissent une finition brillante semblable à du verre sur les surfaces internes du moule. Plusieurs applications peuvent s'avérer nécessaires. Vérifiez les instructions du fabricant pour les temps de séchage ou de durcissement.
• Utilisez un agent de démoulage chaque fois que le silicone entre en contact avec un autre matériau. Cela facilitera l'étape de démoulage et éliminera les résidus de silicone à l'intérieur du moule, ce qui permettra de le réutiliser plus facilement pour de multiples moulages. Dans de nombreux cas, un démoulage générique ou « à usage général » de votre marque de silicone est suffisant (par ex. Stoner Dry film e408). Une légère dose d'agent de démoulage suffit. Une fois encore, consultez les instructions du fabricant pour connaître les temps de séchage recommandés.

Certains silicones, comme le PDMS, sont plus susceptibles d'inhiber le durcissement que d'autres lorsqu'ils entrent en contact avec l'outillage imprimé en 3D SLA. Nous avons listé d'autres étapes de dépannage indiquées par les utilisateurs de Formlabs, qui s'appuient sur nos directives générales pour les silicones liquides RTV.

• Rincez avec de l'acétone. La pulvérisation du moule imprimé en 3D à l'aide d'un flacon compressible d'acétone peut aider à éliminer le solvant résiduel et les débris après l'étape de lavage standard à l'IPA.
• Polymérisez le moule. Pour les outillages imprimés avec Clear Resin, augmentez le temps de séchage de 15 – 20 minutes à 60 – 120 minutes, à 60 °C.
• Attendez 24 à 48 heures après le post-traitement. Laissez le moule reposer à température et lumière ambiantes avant d'appliquer les revêtements et de couler le silicone. Il est utile d'exposer les surfaces du moule à un flux d'air ouvert pendant cette étape.
• Utilisez un revêtement époxy. Un mastic époxy à deux composants peut servir de barrière efficace entre le silicone et le moule imprimé en 3D.
• Utilisez une concentration plus élevée de catalyseur. Lorsque vous utilisez des silicones à deux composants, nous vous suggérons d'ajouter un peu de composant catalyseur supplémentaire. Si une petite proportion du catalyseur est inhibée par la surface du moule, le catalyseur supplémentaire peut aider à compenser ce phénomène et empêcher la formation d'une surface de silicone collante.

Bien que le résultat de chaque processus de moulage puisse sembler similaire, il existe quelques critères que nous recommandons pour sélectionner un type de moule. Il s'agit notamment de la géométrie de la pièce cible et de la possibilité de prendre en compte les contre-dépouilles et les trous dans la conception, de votre échelle de production et des matériaux que vous avez l'intention de couler. Nous citons quelques lignes directrices dans le tableau ci-dessous.

L'équipe de Formlabs a développé un processus étape par étape pour la création d'un prototype de produit en silicone, en combinant différents aspects de flux de travail partagés par nos clients. L'un des projets présentés ci-dessous est un porte-clés en silicone moulé dans lequel est intégré un dispositif Apple AirTag. L'autre est un joint conçu par OXO. Les directives de conception couvrent toutes les étapes critiques, de l'importation d'une géométrie de référence à l'ajout de fonctions d'alignement pour le matériel encapsulé. Nous avons également utilisé la nouvelle méthode de remplissage au silicone en utilisant un pistolet à époxy avec une buse de mélange de volume 1:1 recommandée par Dame Products.

La plupart des étapes et des meilleures pratiques partagées sont communes à tous les types de moules. Chaque étape du tutoriel indique sa pertinence pour les moules remplis par injection, les surmoulages ou les moules à compression.

Pour plus d'informations sur les moules en coque, le livre blanc de Formlabs sur l'audiologie intitulé L’impression 3D d’embouts auriculaires en silicone sur mesure fournit un guide étape par étape.

De Formlabs :

• BioMed Clear Resin, Biomed Clear Resin de Formlabs
• Imprimante SLA Formlabs compatible avec le firmware à jour
• Logiciel PreForm (version la plus récente)
• Plateforme de fabrication compatible
• Bac à résine compatible
• Form Wash, Form Wash L ou Finish Kit
• Form Cure ou Form Cure L

De tiers :

Procédure de moulage : moulage par injection ou surmoulage

Procédure de moulage : moulage par compression

Surmoulage

• Importer la référence Si vous envisagez de surmouler ou d'encapsuler un autre objet avec du silicone, importez votre objet ou substrat de référence dans le logiciel CAO de votre choix. Dans cet exemple, nous avons importé une réplique numérique d'un Apple AirTag.

Moule rempli par injection, surmoulage ou moule de compression

• Concevez votre pièce en silicone Ensemble, le silicone et les éléments encapsulés forment le volume de base. Pour les pièces surmoulées, il faut viser une épaisseur minimale de la coque en silicone de 2 mm. Dans notre exemple de moule de compression, l'objet présente un trou le traversant complètement. Nous recommandons de définir un noyau en tant qu'objet distinct. L'ensemble de la pièce en silicone et du noyau peut être considéré comme votre volume de base. 
• Concevez l'ensemble de moule Créez un bloc autour de votre volume de base qui s'étend au moins 1 cm au-delà de l'enveloppe extérieure de votre pièce.  
• Divisez le moule Pour un moule de base en deux parties, vous allez diviser votre volume de base en deux parties le long d'une surface définie par une ligne de jonction. Commencez par utiliser l'analyse de l'ébauche pour définir la ligne de jonction. Réfléchissez à la manière dont les deux moitiés de votre moule se sépareront, afin de vous assurer que la pièce en silicone pourra être facilement démoulée. Pour éviter les contre-dépouilles, la ligne de jonction peut être un contour plutôt qu'une ligne droite. Ensuite, extrudez la ligne de jonction en une surface et utilisez cette surface pour diviser votre moule. Pour les moules complexes qui nécessitent plus de deux parties, ce processus peut être répété plusieurs fois pour générer le nombre de parties de moule requis.
• Retirez le volume de base du moule Utilisez la soustraction booléenne dans votre logiciel de CAO pour découper la cavité du moule à partir du bloc solide. Dans le cas de notre moule de compression, le composant de noyau individuel est réintroduit avec une addition booléenne sur un côté du moule, créant ainsi deux lignes de jonction.
• Vérifiez les angles de dépouille Prenez du recul et réfléchissez à la manière dont les corps de votre moule se désolidariseront après l'injection du silicone. Nos clients recommandent d'utiliser un angle de dépouille d'au moins 2° pour les prototypes de produits en silicone. Cependant, cet aspect de la conception des moules en silicone permet d'être assez large. En effet, la capacité de déformation du caoutchouc silicone pendant le démoulage permet de gérer de nombreux angles, y compris des angles de 90° ou de légères contre-dépouilles. Nous vous recommandons d'utiliser l'outil d'analyse de l'ébauche dans votre programme de CAO à cette étape pour analyser et modifier toutes les zones indiquées en rouge, au-delà de l'angle d'ébauche seuil.

Moule rempli par injection, surmoulage

• Concevez votre canal de remplissage Si vous comptez sur la gravité pour remplir les évidements de la cavité du moule, placez l'entrée de votre canal en haut du moule, puis, à l'aide d'une forme en U avec un large rayon de courbure, reliez le canal à la cavité du moule au point le plus bas possible. Le remplissage à cet endroit empêche la formation de bulles d'air. Effectuez une soustraction booléenne pour le canal d'entrée du moule. En général, l'axe central de la porte de remplissage est situé sur la ligne de jonction. Une autre configuration serait un petit canal de remplissage qui se connecte directement à un point de votre cavité de moule ; l'évent principal sera situé sur le côté opposé. 
• Prévoyez vos évents L'air est déplacé lors du remplissage de silicone dans un espace clos, il est donc naturel de placer un évent au dernier endroit du moule à être rempli. Dans notre exemple, nous le plaçons en haut du moule. Pour placer des évents supplémentaires, il est utile de penser aux zones où l'air est susceptible d'être piégé, et de connecter les évents spécifiquement aux points tels que les virages serrés, les coins, ou les zones où deux fronts d'écoulement de liquide se connectent. En général, les évents sont des cylindres (de 0,5 à 2 mm de diamètre) qui relient des zones de votre cavité au sommet du moule. Comme pour le canal de remplissage, il est utile d'aligner l'axe de tout évent d'air sur la ligne de jonction. Une fois placés, les booléens soustraient ces éléments du moule.

Moule rempli par injection, surmoulage ou moule de compression

• Ajoutez des caractéristiques d'accouplement Ces caractéristiques permettent d'aligner et de contraindre les différentes parties du moule les unes par rapport aux autres. Laissez un espace décalé de ~0,1 mm entre les éléments d'accouplement complémentaires.

Surmoulage

• Ajout de broches d'alignement pour les dispositifs encapsulés Si vous surmoulez ou encapsulez une pièce dans du silicone, la pièce doit être entièrement serrée dans le moule afin qu'elle ne se déplace pas pendant le moulage du silicone. Utilisez aussi peu de broches d'alignement que nécessaire pour serrer la pièce, et prévoyez un diamètre de broche d'environ 1,25 mm. Les broches doivent être orientées dans le sens de l'étirage ou perpendiculaires à la ligne de jonction du moule. Notez que les broches d'alignement laissent de petits trous dans la surface de la pièce en silicone. Au besoin, ces derniers peuvent être comblés après le démoulage avec une petite retouche de silicone liquide qu’on laissera polymériser.

Moule rempli par injection, surmoulage

• Ajouter d'autres fonctionnalités de moule Vous pouvez également ajouter une cuvette. Une cuvette est utilisée pour le débordement du silicone à la fois au niveau du canal de remplissage et de l'évent, et peut être conçue comme un seul puits continu qui couvre toutes les caractéristiques du canal et de l'évent. La cuvette contient également un réservoir de silicone liquide qui peut entrer dans le moule pendant le processus de durcissement, en s'infiltrant librement dans la cavité du moule pour déplacer les bulles et les vides, ou pour compenser le silicone qui entre dans l'interface entre les parties du moule pendant le durcissement. Dans cet exemple particulier, notre cuvette a une profondeur de 10 mm.

• Ajouter une entrée de seringue Nous vous recommandons également d'ajouter une entrée de seringue qui correspond à la géométrie de votre seringue. Nous avons conçu la notre avec un angle de 6° pour s'adapter à divers types de seringues et de becs mélangeurs.

• Ajouter des points de levage Des points de levage peuvent être ajoutés pour faciliter le démontage du moule après le durcissement. Il s'agit de petites découpes rectangulaires le long de la ligne de jonction qui permettent d'utiliser un tournevis à tête plate ou un autre outil pour séparer les parties du moule. Nos exemples de découpes s'étendent sur 5 mm dans le bord du moule.

• Ajouter des filets ou des chanfreins Add fillets or chamfers to angled mold features This is usually the final step after the mold geometry is locked. L'ajout de filets pour adoucir les bords du moule peut également faciliter le processus d'impression 3D. Lors de l'impression d'un moule directement sur la plateforme de fabrication, le biseautage des angles externes facilite le retrait des pièces après l'impression et réduit également la quantité de résine qui peut s'accumuler autour des angles vifs.

Moule rempli par injection, surmoulage ou moule de compression

1. Sélectionnez votre résine De nombreuses résines conviennent, mais Clear Resin ou Biomed Clear Resin sont d'excellentes options pour visualiser l'écoulement du silicone pendant le moulage de votre pièce.
2. Imprimez le moule Nous recommandons d’imprimer avec une épaisseur de couche de 50 μm pour un bon équilibre entre un fini bien lisse et une impression rapide. Comme le silicone capte les détails fins de la surface, y compris les lignes de couche, une hauteur de couche de 25 microns peut être nécessaire pour certaines applications esthétiques. Orientez les pièces sur la plateforme de fabrication pour que les surfaces internes ne présentent aucune trace de support. Il vaut mieux dans certains cas placer le moule à plat sur la plateforme de fabrication.
3. Lavez et post-polymérisez le moule Il est essentiel de laver soigneusement l'excès de résine sur le moule avec de l'alcool isopropylique propre, car la résine non polymérisée peut empêcher le durcissement du silicone. Le moule doit également être complètement polymérisé afin de réduire la quantité de résine liquide sur les pièces SLA. Pour Clear Resin, les réglages recommandés sont de 15 minutes à 60 °C. Pour BioMed Clear Resin, les réglages recommandés sont de 60 minutes à 60 °C. Les réglages de temps et de température prédéfinis sur Form Cure fonctionnent bien. Vous pouvez polir les surfaces externes pour un fini parfaitement transparent. L'ajout d'huile minérale sur les surfaces extérieures est une option pour aider à combler les rayures de surface et fournir une fenêtre extrêmement claire dans le processus de remplissage de silicone.

Moule rempli par injection, surmoulage

1. Appliquez les revêtements et les agents de démoulage Appliquez les revêtements et les agents de démoulage. Pensez à utiliser l'agent de démoulage chaque fois que deux matériaux différents entrent en contact l'un avec l'autre. Cela inclut le matériel intégré que vous prévoyez d'insérer et de retirer d'une gaine en silicone surmoulée. Consultez notre tableau des flux de travail des clients pour obtenir des recommandations. Suivez les directives figurant sur l'emballage de votre matériau et attendez que les revêtements soient complètement durcis ou secs avant de passer à l'étape suivante. 
2. Insérez des pièces internes ou du matériel Les broches d'alignement aident à orienter la pièce qui sera encapsulée.
3. Fermez et fixez le moule Serrez soigneusement le moule en commençant dans le sens du tirage, en veillant à ce que la matière du moule et les objets encapsulés restent alignés. Dans notre exemple, nous avons utilisé une réplique imprimée en 3D d'un Apple AirTag, fabriquée avec Rigid 10K Resin.

Moule rempli par injection, surmoulage

Si vous incorporez un pigment, mélangez le pigment dans la partie B avant de passer aux étapes suivantes.

Un problème fréquent lors du moulage du silicone est l'emprisonnement de petites bulles d'air dans le moule, ce qui entraîne des vides dans la pièce moulée finale. Quelques méthodes supplémentaires sont recommandées pour gérer les bulles d'air, notamment le dégazage du silicone liquide dans une chambre à vide avant le remplissage du moule. En règle générale, vérifiez la viscosité de votre formule de silicone RTV liquide. Si elle est supérieure à 18 000 cps (centipoises), le dégazage est recommandé. Si elle est inférieure à ce seuil, une étape de dégazage peut ne pas être nécessaire. Une autre technique recommandée consiste à placer le moule rempli dans une chambre à pression pendant le durcissement du silicone afin de faire éclater et rétrécir toutes les bulles. Il est possible de produire un excellent prototype sans dégazer le silicone ni le durcir sous pression, mais vous pouvez obtenir une pièce presque parfaite en utilisant ces méthodes supplémentaires. 

Méthode en cuve

1. Dégazez les parties A et B séparément sous vide, si nécessaire.
2. Mélangez vigoureusement les parties A et B. En général, les deux composants du silicone sont mélangés en volumes égaux. Laissez le mélange dégazer à nouveau sous vide, ou dégazer doucement à l'air.

Méthode de la buse de mélange

1. Dégazez les parties A et B séparément sous vide, si nécessaire.
2. Remplissez chaque côté d'une cartouche à époxy avec un produit (A ou B), en utilisant une seringue différente pour chaque liquide. Versez le silicone en un mince filet au-dessus de la cartouche pour éviter de remélanger l'air dans le silicone.
3. Dégazez les parties A et B. Tenez-vous debout et laissez le silicone se dégazer doucement à l'air. Comme les parties A et B du silicone restent séparées, la cartouche remplie peut rester plusieurs jours avant que vous ne l'utilisiez.

• Mélangez bient les produits A et B Mélangez un volume égal des parties A et B du mastic silicone, et pétrissez à la main. Le caoutchouc silicone commence à polymériser après 90 secondes, donc les produits doivent être pétris pendant le temps minimum nécessaire pour obtenir une couleur uniforme.

Moule rempli par injection, surmoulage

Méthode en cuve

• Aspirez le mélange de silicone dégazé dans une seringue. Ensuite, inversez la seringue de façon à ce que l'embout soit tourné vers le haut. Laissez les poches d'air remonter à la surface. Appuyez sur le piston pour expulser l'air et extruder une petite quantité de votre silicone pour vous assurer qu'il ne reste aucune bulle d'air dans la seringue. Insérez-la dans l'orifice de remplissage et remplissez lentement le moule jusqu'à ce que le silicone sorte par les évents. Si votre modèle est équipé d'un bac de débordement, continuez à remplir cette zone du moule.

Méthode de la buse de mélange

1. Assemblez le pistolet à époxy. Insérez les cartouches dans le pistolet et vissez la buse mélangeuse. Il est conseillé de faire couler un peu de liquide à ce stade pour vous assurer que le mélange se fait correctement.
2. Remplissez le moule. Insérez-la dans l'orifice de remplissage et remplissez lentement le moule jusqu'à ce que le silicone sorte par les évents. Encore une fois, remplissez la cuvette si votre moule en comporte une.

Utilisez un pot à pression (facultatif)

• Éventuellement, placez le moule dans le pot à pression et ajoutez la pression d'air recommandée par le fabricant de votre silicone (par exemple, ~30 psi). Cela fait rétrécir toutes les bulles piégées dans le moule et force le matériau dans la cuvette à descendre dans le moule. Laissez le silicone durcir sous pression selon les instructions du fabricant.

Moule de compression

1. Remplissez le moule avec le silicone Le silicone devrait faire pression sur les deux côtés du moule, afin de saisir tous les détails et toutes les crevasses. L'excédent de matériau se déversera simplement à l'extérieur des bords du moule.
2. Pressez le moule avec l’étau d'atelier La pression exercée doit être perpendiculaire à la ligne de jonction du moule. Pour les moules de compression, les surfaces de jonction ne se touchent pas complètement tant que le moule n’est pas pressé. Fermez doucement la pince jusqu'à ce qu'elle soit complètement serrée. Le caoutchouc silicone Castaldo Quick-Sil recommandé durcit complètement en 20 minutes.

Moule rempli par injection, surmoulage, moule à compression

Le temps de durcissement peut aller de 10 minutes à plusieurs heures selon la formulation du silicone.

1. Définissez l'orientation du moule Avec une configuration remplie par gravité, comme dans notre exemple, le moule peut rester orienté verticalement sans étape supplémentaire de scellement pendant que le silicone durcit. Avec une configuration de remplissage de bout en bout, nous aurions un reflux de silicone si nous posions simplement le moule rempli sur notre plan de travail. Après le remplissage, nous recommandons de sceller le canal de remplissage avec du ruban adhésif. Le moule de compression doit rester serré dans un étau pendant le durcissement.
2. Démoulez et coupez la partie en silicone Il est normal qu'il y ait quelques bavures à l'intérieur et autour de la ligne de jonction. Enlevez d'abord tout le silicone excédentaire à l’extérieur du moule. Ouvrez le moule en insérant un tournevis à tête plate ou un autre outil plat dans le point de levier et tournez doucement pour briser le joint. Retirez la pièce en silicone en gardant à l'esprit qu'il est parfois nécessaire de couper délicatement une partie du silicone au niveau des évents Après avoir retiré la pièce en silicone du moule, utilisez un rasoir aiguisé ou une pince coupante pour découper les caractéristiques de l'évent et du canal de la pièce. Les bosses résiduelles peuvent être éliminées délicatement avec du papier de verre humide à grain fin. Enfin, vous pouvez laver la pièce avec de l'eau et du savon pour éliminer les résidus de papier de verre et de démoulage.
3. Préparez-vous pour le prochain coulage Les moules peuvent être réutilisés plusieurs fois. Il se peut que vous deviez nettoyer les évents avec un outil pointu et/ou réappliquer de l'agent de démoulage avant de verser à nouveau du silicone. Il est courant d'accumuler du silicone pas complètementt durci dans la surface étroite entre les blocs du moule. Vous pouvez l'essuyer avec un chiffon propre. 
4. Itération de la conception Il est normal de passer par quelques itérations de la conception du moule après avoir essayé le flux de travail complet de bout en bout. Parmi les modifications de conception que vous pourriez envisager, citons l'augmentation de la distance de décalage entre les éléments d'accouplement, le déplacement des broches d'alignement pour garantir que les objets encapsulés sont entièrement serrés, ou l'ajout d'évents dans les zones qui ont tendance à piéger les bulles d'air pendant le remplissage.

Matériau du moule : les moules de production sont généralement fabriqués en aluminium ou en acier usiné.

Broches d'alignement pour le surmoulage : Les broches d'alignement pour le surmoulage sont orientées dans le plan de la ligne de jonction principale du moule, plutôt que perpendiculairement à celui-ci. Elles sont également conçues pour se rétracter dans et hors du moule, ce qui permet d'obtenir une couche de silicone dépourvue de fossettes et de trous créés par les broches d'alignement.

Angle de dépouille : Nos clients recommandent d'utiliser un angle de dépouille d'au moins deux degrés pour les produits en silicone. Bien que les moules de prototypes ou de petits volumes de production présentés dans ce rapport puissent gérer des contre-dépouilles profondes, ces types de géométries en silicone doivent être soigneusement extraits du moule et seraient difficiles à reproduire par un système d'injection automatisé.

Configuration du moulage par injection : Les moules à remplissage par gravité sont des configurations de moules très fiables pour le prototypage. Pour les méthodes de production de masse rapide, les géométries d'entrée et de sortie se trouvent sur les côtés opposés du moule.

Matériaux en silicone : si la formulation des silicones utilisée en production est assez similaire à celle des matériaux RTV présentés dans ce livre blanc, les caoutchoucs de silicone liquide (LSR) pour le moulage par injection et les caoutchoucs thermodurcis (HCR) pour le moulage par compression entrent généralement dans le moule à basse température, puis sont durcis à température élevée.

De Formlabs

• Silicone 40A Resin de Formlabs
• Imprimante SLA Formlabs compatible avec le firmware à jour
• Logiciel PreForm (version la plus récente)
• Plateforme de fabrication compatible
• Bac à résine compatible
• Form Wash, Form Wash L ou Finish Kit
• Form Cure ou Form Cure L

De tiers

• Alcool isopropylique (99 % ou plus) : Pour préparer des mélanges de solvants de lavage pour le lavage de pièces en Silicone 40A Resin
• Acétate de n-butyle (acheter aux États-Unis ; acheter dans l'UE) : Pour préparer des mélanges de solvants de lavage pour le lavage de pièces en Silicone 40A Resin
• Bécher en verre (capacité d’au moins 500 ml) : Pour immerger les pièces en Silicone 40A Resin dans l’eau pendant l’étape de post-polymérisation
• Febreze Heavy Duty (facultatif) : Pour masquer l’odeur des pièces imprimées en Silicone 40A Resin
• Bocal en verre de 5,7 litres (facultatif) : Pour le stockage du solvant de lavage et le lavage des pièces imprimées en Silicone 40A Resin si vous n’utilisez pas de Form Wash
• Couteau à ultrasons (facultatif) : Pour enlever les traces de supports sur les pièces en Silicone 40A Resin

1.1. Concevez vos pièces en tenant compte des recommandations de conception de Silicone 40A Resin.

2.1. Importer un fichier

Vérifiez que votre version de PreForm est à jour en utilisant le menu Help (Aide) et l'option Check for Updates (Vérifier les mises à jour) dans le coin supérieur gauche. Importez ou ouvrez votre fichier de pièce en le faisant glisser dans PreForm, ou en allant dans File (Fichier) puis Open (Ouvrir) dans le coin supérieur droit.

2.2. Choisir le matériau

Sélectionnez Silicone 40A Resin en cliquant sur Printer Type (Type d'imprimante) dans le menu Job Info (Configuration de tâche) sur le côté droit. Sélectionnez « Silicone 40A Resin » dans la grille des matériaux.

2.3. Orienter

PreForm peut aligner automatiquement les pièces conformément aux meilleures pratiques de Formlabs. Pour orienter automatiquement votre pièce, sélectionnez-la et cliquez sur Orientation dans la partie gauche de la fenêtre. Cliquez ensuite sur Auto-Orient Selected (Orienter automatiquement la sélection).

Pour de meilleurs résultats, vous pouvez l'orienter manuellement en utilisant les actionneurs rouge, vert et bleu qui entourent votre pièce. Pensez à l'orienter de manière à ce que les zones où une texture de surface lisse est la plus importante soient orientées à l'opposé de la plateforme de fabrication.

Imprimez directement sur la plateforme de fabrication lorsque cela est possible. Essayez de maintenir l'essentiel du poids de la pièce aussi près que possible de la plateforme de fabrication et orientez les pièces longues parallèlement au bord avant de la plateforme de fabrication.

2.4. Ajouter des supports

Pour générer automatiquement des supports en fonction des propriétés du matériau, sélectionnez votre pièce, allez dans Supports sur le côté gauche de l'écran et sélectionnez Auto-Generate All (Générer automatiquement tous les supports).

Pour des résultats optimaux, nous recommandons de modifier manuellement les supports générés automatiquement ou de placer manuellement des supports jusqu'à ce que la pièce soit suffisamment soutenue, ce qui est indiqué par un pouce vert à côté de Supports dans le menu Job Setup (Configuration de tâche). PreForm indiquera en rouge les zones qui pourraient nécessiter des supports supplémentaires.

Si la texture de la surface ou le temps de post-traitement est une préoccupation majeure, vous pouvez envisager de concevoir des supports personnalisés à l'aide d'un logiciel de CAO. Vous trouverez des directives pour l'ajout de supports cassables ici.

2.5. Agencement

Positionnez la pièce en cliquant et en la faisant glisser sur la plateforme de fabrication à l'aide des commandes rouges, vertes et bleues du modèle, ou en cliquant sur Layout (Agencement), puis sur Layout all (Tout agencer) sur le côté droit de la fenêtre. Dans la mesure du possible, les pièces doivent être positionnées au centre de la plateforme de fabrication. Si plusieurs pièces sont imprimées, les bases qui se chevauchent permettent de gagner de la place sur la plateforme de fabrication et d'économiser du matériel.

2.6. Envoi de la tâche à l’imprimante

Envoyez votre tâche d'impression à l'imprimante en cliquant sur le bouton orange Upload Print (Télécharger l'impression) en bas à droite. Lorsque la boîte de dialogue Print (Impression) s'ouvre, sélectionnez l'imprimante que vous souhaitez utiliser.

2.7. Installation de l'imprimante

Secouez la cartouche de Silicone 40A Resin et insérez-la. Lors de l'utilisation d'une nouvelle cartouche, vérifiez que la valve de silicone s'ouvre correctement en la pressant avec un doigt ganté. Insérez une plateforme de fabrication et un bac à résine compatible dans l'imprimante.

Lancez l’impression en sélectionnant la tâche d’impression sur l’écran tactile de l’imprimante. Suivez toutes les instructions ou boîtes de dialogue qui s'affichent.

3.1. Retrait de la pièce

Calez l’outil de retrait ou la spatule sous la base d’impression et effectuez un mouvement de rotation pour séparer les pièces imprimées de la plateforme de fabrication. Les pièces peuvent également être lavées directement sur la plateforme de fabrication dans la Form Wash.

3.2. Lavage

Placez la pièce dans la Form Wash remplie d'un mélange 80/20 d'alcool isopropylique (IPA) à 99 % et d'acétate de n-butyle. Ne lavez pas les pièces avec de l'IPA ou de l'acétate de n-butyle seuls. Lavez en utilisant le réglage recommandé pour Silicone 40A Resin (20 minutes).

Si le modèle présente des cavités ou des canaux internes, la résine liquide doit être soigneusement évacuée de ces éléments. Cela peut être fait à l'aide d'une seringue remplie du mélange provenant du lavage de Silicone 40A Resin. Laissez les pièces sécher complètement avant de les post-polymériser.

3.3. Retrait des supports

Pour obtenir les meilleurs résultats, retirez les supports après le lavage, mais avant la post-polymérisation.

Pour retirer les supports, tirez doucement sur la structure du support. Pour les pièces plus épaisses, il peut suffire de tirer. Pour les pièces plus fines, il est possible d'utiliser une pince coupante ou de faire glisser un couteau de bricolage bien aiguisé sur la surface de la pièce, en veillant à ne pas l'endommager. Un cutter à ultrasons peut également être utilisé pour une plus grande précision.

3.4. Post-polymérisation

Post-polymérisez votre pièce pour obtenir des propriétés mécaniques optimales. Immergez complètement la pièce dans un bécher (ou autre récipient transparent aux UV) d'eau, et placez le bécher d'eau contenant votre pièce dans la Form Cure. Utilisez les paramètres recommandés pour Silicone 40A Resin (45 min à 60 °C).

Masquez l'odeur de Silicone 40A Resin en ajoutant Febreze HD à l'eau du bécher en verre avant la post-cuisson. Pour 500 ml d'eau, utiliser 12,5 g de Febreze HD. Si elle n'est pas traitée, cette odeur se dissipera avec le temps.

3.5. Post-traitement supplémentaire

Une meule Scotch Brite miniature peut être utilisée avec un outil rotatif pour poncer les marques des supports sur les pièces avant ou après la post-polymérisation.

Avant d'appliquer tout adhésif, assurez-vous que la pièce a été soigneusement lavée, qu'elle est sèche et que la surface n'est pas collante ou poussiéreuse. Formlabs recommande d'utiliser un apprêt tel que DOWSIL 1200 series ou un apprêt médical. Après l'application de l'apprêt, utilisez un adhésif silicone tel que DOWSIL 734. N'utilisez pas de colles cyanoacrylates car elles sont fragiles et laissent une croûte sur le silicone.