Les pièces imprimées en 3D par frittage sélectif par laser (SLS) sont de plus en plus utilisées dans des secteurs aussi divers que l'aérospatiale et la conception de lunettes, en raison de leurs propriétés mécaniques supérieures et de leurs méthodes de production rentables. Pour améliorer encore leurs propriétés esthétiques et mécaniques, les utilisateurs de l'impression 3D SLS ont souvent recours à des techniques de post-traitement telles que la teinture, le revêtement, le placage ou la peinture.
Dans ce guide, nous décrirons le processus de teinture des pièces imprimées en 3D par SLS et passerons en revue les nombreux avantages de ce processus. Pour connaître l'ensemble du processus de teinture, téléchargez notre livre blanc.
Teinture des pièces imprimées en 3D par SLS : avantages et flux de travail
Dans ce livre blanc, nous passerons en revue les considérations, les avantages et les inconvénients, ainsi que les méthodes disponibles pour la teinture des pièces SLS. Nous fournirons également un flux de travail étape par étape, y compris les techniques de préparation et les options de finition après la teinture.
Pourquoi faut-il teindre les pièces imprimées en 3D par SLS ?
Les pièces imprimées en 3D par SLS sont de plus en plus courantes à toutes les étapes du processus de conception et de fabrication. En raison de la surface légèrement granuleuse des pièces imprimées en 3D par SLS, les solutions de post-traitement telles que le lissage, le revêtement et la teinture gagnent également en popularité.
La teinture est une méthode peu coûteuse pour colorer les pièces SLS et améliorer leur esthétique tout en conservant leurs propriétés mécaniques. Qu'il s'agisse de petits lots de pièces colorées ou d'une production en grande série dans le système de couleurs Pantone, il existe un procédé de teinture adapté à chaque processus de travail.
Notre équipe a testé quatre méthodes de teinture populaires et a présenté ses résultats. Ce guide fournit une vue d'ensemble, mais pour voir les résultats complets, téléchargez notre livre blanc.
La teinture permet de transformer un simple prototype comme cette selle de vélo en une pièce de première génération prête à être testée par les clients afin de recueillir leurs commentaires.
Considérations relatives à la teinture
Avant de teindre vos pièces, tenez compte des facteurs suivants :
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Gamme de prix/budget
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Taille de la pièce
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Forme
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Quantité
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Couleur
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Environnement d'utilisation
Chaque méthode de coloration présentant des avantages et des inconvénients, il est important de déterminer la solution la mieux adaptée à vos besoins. Les quatre méthodes les plus courantes sont le bain de teinture, la teinture par ultrasons, la teinture haute pression et la teinture automatisée à l'aide d'une machine telle que la Dyemansion DM60. Examinez le tableau ci-dessous pour déterminer la méthode la mieux adaptée à votre flux de travail et à votre budget.
| Méthode | Taille | Quantité | Couleur | Stable aux UV | Coût |
|---|---|---|---|---|---|
| Bain de teinture | ★★ | ★★ | ★★ | Non | Moins de 50 € |
| Teinture par ultrasons | ★★★ | ★★★ | ★★★ | Non | De 100 à 500 € |
| Teinture haute pression | ★★ | ★★ | ★★★★ | Non | De 100 à 500 € |
| Dyemansion DM60 | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★★ | Oui | > 50 000 € |
Comment teindre les pièces imprimées en 3D par SLS
De nombreuses options sont disponibles pour la teinture de pièces imprimées en 3D par SLS, y compris des méthodes économiques comme le bain de peinture. Vous pouvez donc vous lancer immédiatement.
Le bain de teinture est la méthode la plus accessible, car elle ne nécessite qu'une marmite résistante aux températures élevées et une solution de teinture. Cependant, cette méthode donne les résultats les moins uniformes, nécessite le plus de travail et entraîne parfois l'endommagement de pièces par la chaleur et l'agitation. La procédure est simple :
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Mélangez la solution pour obtenir la couleur souhaitée en suivant les instructions du fabricant.
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Chauffez la solution de teinture jusqu'à ce qu'elle soit juste au-dessous du point d'ébullition.
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Ajoutez les pièces dans la marmite et remuez, tout en maintenant une température élevée.
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Dès que la couleur sur la surface des pièces semble uniforme, retirez-les de la solution et laissez-les sécher.
La teinture par ultrasons représente une amélioration par rapport au bain de teinture en ce qui concerne l'uniformité et l'intégrité des pièces. En outre, cette méthode nécessite moins de travail, puisqu'il suffit de régler la température souhaitée sur un nettoyeur à ultrasons, d'ajouter les pièces et de régler une minuterie. Comme la solution est mise en mouvement à l'aide de vibrations ultrasoniques, la probabilité d'endommager des pièces pendant la coloration est nettement plus faible et les résultats sont plus homogènes.
La teinture haute pression utilise une cocotte-minute, similaire à des ustensiles de cuisine comme l'Instant Pot. Cette méthode permet d'atteindre des températures plus élevées que le bain de teinture ou la teinture par ultrasons. Après l'ajout de pièces à une solution dans la cocotte-minute, celle-ci est scellée et peut atteindre jusqu'à 120 ℃. La combinaison de la chaleur et de la pression contribue à la création d'une saturation profonde des couleurs sur les pièces imprimées. Dans le cas de TPU 90A Powder de Formlabs, la température de 120 °C dépasse la température de ramollissement Vicat.
Les systèmes industriels comme le Dyemansion DM60 sont rentables lorsque des volumes de production élevés ou des résultats extrêmement uniformes sont nécessaires. Ces solutions grand format réduisent le travail manuel lors du processus de teinture et incluent des réglages préprogrammés pour différents types de pièces et de couleurs. Avec des systèmes prêts à l'emploi comme le DM60, les utilisateurs d'imprimantes 3D SLS peuvent consacrer plus de temps à des tâches plus importantes comme la conception de pièces et l'optimisation de l'impression.
Teinture de pièces imprimées en 3D par SLS
Lors de l'utilisation d'imprimantes 3D SLS comme la Fuse 1+ 30W, des méthodes telles que le revêtement, la galvanisation ou le meulage sont souvent utilisées pour le post-traitement des pièces. Dans ce webinaire, vous en apprendrez plus sur la teinture en tant que méthode de post-traitement pour les pièces en nylon SLS.
Se lancer dans la teinture des pièces imprimées en 3D par SLS
Avec des flux de travail abordables tels que le bain de teinture, la coloration de pièces SLS est une méthode simple et économique pour améliorer l'esthétique de vos créations.
Après avoir testé les quatre principales méthodes de teinture des pièces SLS, l'équipe de Formlabs a constaté que les solutions industrielles offraient les meilleurs résultats esthétiques et réduisaient le temps de travail. Une fois passée la phase de test initiale au cours de laquelle les utilisateurs décident si la coloration est nécessaire, les utilisateurs devraient investir dans une solution semi-automatisée comme la teinture par ultrasons ou la teinture haute pression.
En raison de la couleur de base relativement foncée des pièces SLS de Formlabs, les procédés de coloration ne permettent d'obtenir que des teintes foncées, la couleur noire étant la plus uniforme et la plus facile à appliquer. Pour les pièces à usage final ou les prototypes en phase finale, la teinture noire est la meilleure option. Pour en savoir plus sur l'impression 3D SLS ou la teinture de pièces imprimées en 3D SLS, contactez notre équipe. Pour connaître les résultats complets de nos tests, téléchargez notre livre blanc.
