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Design specifications for 3D models (Fuse 1 generation)

Design specifications for 3D models (Fuse 1 generation)

Une bonne impression 3D commence par un modèle bien conçu. Suivez bien ces bonnes pratiques pour optimiser vos modèles et réduire les erreurs d’impression.

Conseil :

Consultez notre Guide de conception SLS de la série Fuse [EN] [DE] [ES] [FR] [IT] [JA] [RU] [ZH] pour plus d’informations.

Remarque :

Les directives ci-dessous ont été élaborées en utilisant Nylon 12 de Formlabs sur la Fuse 1. Vous pouvez rencontrer de légères variations avec d’autres matériaux de Formlabs ou d’autres paramètres.

Épaisseur minimale des parois sans supports

Parois verticales : 0,6 mm/600 microns
Parois horizontales : 0,3 mm/300 microns

Une paroi sans supports est une paroi reliée à d’autres parois sur moins de deux côtés. Une paroi verticale sans supports d’épaisseur inférieure ou égale à 0,6 mm, ou une paroi horizontale sans supports d’épaisseur inférieure ou égale à 0,3 mm peuvent se déformer ou se détacher du modèle pendant l'impression. Les parois plus minces possèdent une résistance réduite.

Modèle montrant l’épaisseur minimale des parois verticales et horizontales non soutenues sur les imprimantes de la génération Fuse 1

Épaisseur minimale des parois avec supports

Parois verticales : 0,6 mm/600 microns
Parois horizontales : 0,3 mm/300 microns

Une paroi avec supports est une paroi reliée à d’autres parois sur deux côtés ou plus. Une paroi verticale avec supports d’épaisseur inférieure ou égale à 0,6 mm, ou une paroi horizontale avec supports d’épaisseur inférieure ou égale à 0,3 mm peuvent se déformer ou se détacher du modèle pendant l'impression. Les parois plus minces possèdent une résistance réduite.

Modèle montrant l’épaisseur minimale des parois verticales et horizontales prises en charge sur les imprimantes de génération Fuse 1

Diamètre minimal des broches/fils

Recommandé : diamètre de 0,8 mm/800 microns

Une broche ou un fil est un élément dont la longueur est au moins deux fois supérieure à sa largeur. Les broches ou les fils d'un diamètre inférieur à 0,8 mm peuvent se déformer ou se casser pendant l'impression.

Modèle montrant le diamètre minimum des broches/fils sur les imprimantes de la génération Fuse 1

Remarque : nettoyage des petits fils

Faites très attention lorsque vous séparez des parties imprimées comportant des fils fins du cake de poudre, car elles peuvent facilement être endommagées. Évaser la base des fils à l’endroit où ils rencontrent le corps de la pièce atténuera ce risque.

Tolérances minimales d’assemblage

Détails de moins de 20 mm2: 0,2 mm/200 microns
Caractéristiques supérieures à 20 mm2 : 0,4 mm/400 microns

Le jeu est la distance nécessaire entre deux parties d’un modèle (la distance entre deux engrenages, par exemple). Laissez un léger jeu entre les pièces imprimées destinées à s’emboîter ou à interagir après l’impression, comme les joints d’assemblage ou les engrenages.

Modèle montrant la tolérance d’assemblage minimale sur les imprimantes de génération Fuse 1

Jeu d’assemblage intégré

Détails de moins de 20 mm2: 0,3 mm/300 microns
Caractéristiques supérieures à 20 mm2 : 0,6 mm/600 microns

Le jeu est la distance nécessaire entre deux parties d’un modèle (la distance entre deux engrenages, par exemple). Pour les pièces qui seront imprimées ensemble dans un assemblage intégré, prévoyez un jeu pour éviter que les pièces ne fusionnent entre elles pendant l’impression.

Modèle montrant le jeu minimum d’assemblage intégré sur les imprimantes de génération Fuse 1

Jeu entre pièces distinctes

Préform indiquant que deux pièces SLS sont trop proches l'une de l'autre

Minimum : 1,0 mm/1 000 microns

Recommandé : 5,0 mm/5000 microns

Le jeu est la distance nécessaire entre deux parties d'un modèle. Les pièces destinées à être séparées et à ne pas interagir entre elles doivent être placées à au moins 5 mm l'une de l'autre afin de minimiser les effets de déformation thermique de la pièce voisine.

Diamètre minimum des alésages

Recommandé : 1,0 mm/1 000 microns

Les alésages de diamètre inférieur à 1,0 mm dans les directions des axes X, Y et Z peuvent se boucher pendant l’impression. La précision d’un alésage ne dépend pas seulement de son diamètre, mais aussi de l’épaisseur de la paroi à travers laquelle il est imprimé. Plus la section de la paroi est épaisse, moins il sera précis. Les alésages traversants doivent également permettre une inspection visuelle de bout en bout afin de garantir qu’ils ont été vidés de tout le matériau lors du post-traitement.

Modèle montrant le diamètre minimum des trous sur les imprimantes de la génération Fuse 1

Conseil :

Pour des alésages concentriques précis, concevez un trou de guidage sous-dimensionné et utilisez un alésoir pour élargir le trou au diamètre prévu.

Diamètre minimal des trous de drainage

Recommandé : 3,5 mm/3 500 microns

Sans trous de drainage appropriés, les cavités fermées restent remplies de poudre non frittée. Pour le meilleur résultat, incluez au moins deux trous d’évacuation d’un diamètre égal ou supérieur à 3,5 mm sur la cavité.

Modèle montrant le diamètre minimum recommandé pour les trous de vidange des pièces imprimées sur les imprimantes de génération Fuse 1

Conseil :

Des trous de drainage plus nombreux et plus grands facilitent l'élimination de la poudre non frittée des cavités internes. Pour garantir une surface interne propre, concevez la pièce de manière à ce que la surface en question soit facilement accessible avec des outils de nettoyage.

Épaisseur minimale des détails en relief

A. Faces horizontales :
A.1 Profondeur : 0,15 mm/150 microns
A.2 Largeur : 0,35 mm/350 microns
A.3 Hauteur de la police de caractères : 4,5 mm/4 500 microns
A.4 Profondeur de la police de caractères : 0,3 mm/300 microns

B. Faces verticales :
B.1 Profondeur : 0,35 mm/350 microns
B.2 Largeur : 0,4 mm/400 microns
B.3 Hauteur de la police de caractères : 4,5 mm/4 500 microns
B.4 Profondeur de la police du texte : 0,3 mm/300 microns

 

Les détails en relief sont des éléments peu épais qui dépassent à la surface du modèle, comme du texte par exemple. Les petits éléments en relief peuvent ne pas être visibles sur la pièce finie. Utilisez si possible une police en gras pour obtenir les meilleurs résultats avec le texte en relief.

Modèle montrant les tailles minimales des caractéristiques en relief sur les imprimantes de la génération Fuse 1

Embossed details are shallow raised features on the surface of a model like text. Small embossed features may not be visible on the finished part. Use a bold font where possible for best results with embossed text.

Épaisseur minimale des détails gravés

A. Faces horizontales :
A.1 Profondeur : 0,1 mm/100 microns
A.2 Largeur : 0,3 mm/300 microns
A.3 Hauteur de la police de caractères : 3,0 mm/3 000 microns
A.4 Profondeur de la police de caractères : 0,3 mm/300 microns

B. Faces verticales :
B.1 Profondeur : 0,15 mm/150 microns
B.2 Largeur : 0,35 mm/350 microns
B.3 Hauteur de la police du texte : 3,0 mm/3 000 microns
B.4 Profondeur de la police du texte : 0,3 mm/300 microns

 

Les détails gravés sont des éléments imprimés ou en creux à la surface du modèle. Les petits détails gravés peuvent ne pas être visibles sur la pièce finie. Utilisez une police en gras si possible pour obtenir les meilleurs résultats avec le texte gravé.

Modèle montrant les tailles minimales des caractéristiques gravées sur les imprimantes de la génération Fuse 1

Engraved details are imprinted or recessed features on the surface of a model. Small engraved features may not be visible on the finished part. Use a bold font where possible for best results with engraved text.

Caractéristiques spécifiques des matériaux

Pour obtenir les meilleurs résultats lors de l'impression avec les imprimantes de la série Fuse, il est important de prendre en compte les propriétés uniques du matériau spécifique utilisé. Les directives suivantes aideront les utilisateurs à optimiser leurs conceptions pour la fabrication additive avec différentes poudres sur les imprimantes de la série Fuse.

Volume d’impression

En raison des taux de dilatation thermique variables selon les matériaux, les imprimantes de la série Fuse présentent diverses limites de tailles pour les pièces. Les plus grandes tailles de pièces imprimables sont indiquées dans le tableau ci-dessous :

MatériauTaille maximale de la pièce
Nylon 12 Powder159,8 × 159,8 × 295,5 mm
Nylon 12 GF Powder160,1 × 160,1 × 297,3 mm
Nylon 12 Tough Powder158,8 × 158,8 × 293,5 mm
Nylon 12 White Powder159,8 × 159,8 × 293,8 mm
Nylon 11 Powder158,6 × 158,6 × 294,4 mm
Nylon 11 CF Powder162,0 × 162,0 × 287,6 mm
TPU 90A Powder152,1 × 152,1 × 294,9 mm
Polypropylene Powder159,4 × 159,4 × 296,0 mm

Considérations relatives à la conception pour Nylon 12 Powder

Nylon 12 Powder est un excellent matériau à usage général en raison de ses propriétés équilibrées, de sa facilité d'impression et de post-traitement, ainsi que de sa biocompatibilité. Les recommandations fournies dans les sections précédentes ont été élaborées spécifiquement pour Nylon 12 Powder, de sorte qu'aucune considération supplémentaire n'est nécessaire en matière de conception.

Considérations relatives à la conception pour Nylon 12 GF Powder

Nylon 12 GF Powder permet d'imprimer des pièces rigides, résistantes à la chaleur et stables sous charge. Elle présente également l'avantage d'être biocompatible pour les applications en contact avec la peau.

Les considérations de conception spécifiques à ce matériau sont les suivantes :

  • Rugosité de la surface : La finition de surface avec ce matériau est plus rugueuse que celle des pièces imprimées en Nylon 12 Powder. Les pièces nécessitant une finition lisse doivent passer par des étapes secondaires de post-traitement, qu'il s'agisse d'usinage, de ponçage ou d'un autre processus de finition.
  • Fragilité : les billes de verre dans Nylon 12 GF Powder améliorent la rigidité, mais rendent les pièces imprimées plus fragiles. Il peut être nécessaire d'épaissir les caractéristiques positives fines pour éviter qu'elles ne se brisent lors des étapes de post-traitement et de l'utilisation finale. L'espace entre les couches est particulièrement fragile, c'est pourquoi les caractéristiques nécessitant une certaine solidité doivent généralement être orientées de manière à s'aligner sur le plan XY dans la mesure du possible.
  • Trous d'évacuation : la Surface Armor des pièces imprimées avec Nylon 12 GF Powder est plus résistante que celle des pièces imprimées avec Nylon 12 Powder. Les trous d'évacuation doivent être plus grands et, idéalement, toutes les surfaces (internes et externes) doivent être accessibles afin que la surface puisse être entièrement nettoyée lors des étapes finales de nettoyage à l'aide d'une sableuse.

Considérations de conception pour Nylon 12 Tough Powder

Nylon 12 Tough Powder offre une ductilité et une précision dimensionnelle élevées dans la chambre de fabrication, ce qui vous permet d’imprimer des pièces plus durables avec moins de déformation, sans sacrifier la résistance.

Les considérations de conception spécifiques à ce matériau sont les suivantes :

  • Position du modèle : Orientez les pièces vers le centre de la chambre de fabrication et loin des parois et du fond de la chambre de fabrication, en particulier de la paroi arrière, afin de réduire les défauts de surface.
  • Espacement des pièces : espacez toutes les pièces d’au moins 5 mm les unes des autres pour obtenir la meilleure qualité de surface et le dépoudrage le plus facile.

Considérations de conception pour Nylon 12 White Powder

Nylon 12 White Powder associe les grandes qualités de Nylon 12 Powder à la personnalisation des parties blanches. Créez des prototypes fonctionnels et des pièces finales destinées aux clients, qui peuvent être teintées pour correspondre à une marque, ainsi que des dispositifs médicaux et des modèles avec des détails précis et un contraste élevé.

Les considérations de conception spécifiques à ce matériau sont les suivantes :

  • Position du modèle : Orientez les pièces vers le centre de la chambre de fabrication et loin des parois et du fond de la chambre de fabrication, en particulier de la paroi arrière, afin de réduire les défauts de surface.
  • Orientation du modèle : les grandes surfaces planes s’impriment avec la meilleure qualité perpendiculairement au plan d’impression. Évitez d’orienter les faces planes vers l’avant de la chambre de fabrication.
  • Lignes de couche : les surfaces légèrement courbées orientées le long de l’axe Z entraîneront des lignes de couche sur les pièces.
  • Espacement des pièces : espacez toutes les pièces d’au moins 3 mm les unes des autres pour obtenir la meilleure qualité de surface et le dépoudrage le plus facile.

Considérations relatives à la conception pour Nylon 11 Powder

Les pièces imprimées avec Nylon 11 Powder offrent une ductilité accrue par rapport à celles imprimées avec Nylon 12 Powder. Elles offrent une plus grande résistance aux chocs et aux vibrations et sont certifiées pour les applications biocompatibles.

Les considérations de conception spécifiques à Nylon 11 Powder sont les suivantes :

  • Déformation : Nylon 11 Powder a une tendance accrue à se déformer lorsque de grandes sections transversales sont imprimées dans le plan XY. Suivez nos conseils pour les pièces à rapport d'aspect élevé afin de minimiser les effets de la déformation.
  • Espaces : les assemblages intégrés nécessitent des dégagements plus importants. Laissez un espace d'au moins 1 mm entre les pièces des assemblages intégrés et procédez par itération pour optimiser les espaces précis qui conviennent le mieux aux exigences de l'assemblage.
  • Caractéristiques fines : les dimensions minimales des caractéristiques pour Nylon 11 Powder sont légèrement supérieures à celles indiquées pour Nylon 12 Powder et peuvent varier en fonction de l'orientation de la caractéristique sur la pièce. Cela peut avoir un effet sur les caractéristiques fines telles que les petites caractéristiques négatives, les petites caractéristiques positives, les parois minces, le texte en relief et le texte gravé. Pour vous assurer que les caractéristiques fines s'impriment correctement, lancez une impression d'essai contenant les caractéristiques souhaitées avant d'imprimer la pièce complète ou une série de pièces.

Considérations relatives à la conception pour Nylon 11 CF Powder

Nylon 11 CF Powder est un matériau de haute performance offrant une excellente rigidité, une résistance à la température, une résistance aux chocs et une résistance à la traction. Il a également moins tendance à se déformer que Nylon 11 Powder et convient donc mieux à l'impression de pièces avec de grandes sections.

  • Rugosité de la surface : comme pour Nylon 12 GF Powder, la surface est plus rugueuse que celle des pièces imprimées en Nylon 12 Powder. Les modèles qui nécessitent une finition lisse doivent tenir compte des étapes secondaires de post-traitement nécessaires pour obtenir une finition lisse, qu’il s’agisse d’usinage, de ponçage ou d’un autre processus de finition.
  • Propriétés anisotropes en X, Y et Z : En raison de la tendance des fibres de carbone à s’aligner sur l’axe X, ou parallèlement à la porte avant de l’imprimante, les propriétés mécaniques des pièces diffèrent dans la direction X par rapport à la direction Y. Comme pour les autres pièces imprimées en 3D, les propriétés mécaniques dans la direction Z diffèrent également et sont généralement inférieures aux propriétés XY. Pour une rigidité et une résistance maximales, orientez les éléments de manière à ce qu'ils soient alignés sur l'axe X.

Considérations relatives à la conception pour TPU 90A Powder

TPU 90A Powder est un élastomère qui offre une résistance élevée à la déchirure et à l'allongement à la rupture. Avec une dureté Shore de 90A, il s'agit d'un matériau aux caractéristiques fermes, semblables à celles du caoutchouc. Il est possible d'obtenir des pièces plus souples en remplaçant les caractéristiques solides par des structures en treillis afin d'atteindre les niveaux de rigidité souhaités. TPU 90A Powder est biocompatible et convient aux applications nécessitant un contact avec la peau.

  • Coupes transversales épaisses : les caractéristiques fines (y compris les petites épingles, les trous et les textes gravés ou en relief sur les surfaces supérieures des géométries de plus de 3 à 4 cm d'épaisseur) peuvent ne pas être imprimées. Ce phénomène est dû à l'accumulation de chaleur dans la pièce et peut être amélioré en réorientant les pièces ou en creusant les formes.
  • Caractéristiques fines : les dimensions minimales des caractéristiques pour les pièces en TPU 90A Powder sont légèrement supérieures à celles indiquées pour Nylon 12 Powder et peuvent varier en fonction de l'orientation de la caractéristique sur la pièce. Cela peut avoir un effet sur les caractéristiques fines telles que les petites caractéristiques négatives, les petites caractéristiques positives, les parois minces, le texte en relief et le texte gravé. Pour vous assurer que les caractéristiques fines s'impriment correctement, lancez une impression d'essai contenant les caractéristiques souhaitées avant d'imprimer la pièce complète ou une série de pièces.
  • Déformation : TPU 90A Powder a tendance à se déformer. La déformation est généralement plus importante sur les faces inférieures des pièces. Suivez nos conseils pour les pièces à rapport d'aspect élevé afin de minimiser les effets de la déformation.
  • Précision dimensionnelle : l'agencement peut affecter la précision dimensionnelle des pièces. Pour obtenir la meilleure précision dimensionnelle possible, les pièces doivent être serrées et orientées vers le bas de la chambre de fabrication.
    • Lorsque vous imprimez avec les paramètres d’impression V1.1, déplacez les pièces à peu près à mi-hauteur de la chambre de fabrication pour une meilleure précision dimensionnelle en Z.
  • Espaces : les assemblages intégrés nécessitent des dégagements plus importants. Veillez à ce que l'espace libre soit d'au moins 1 mm pour que les assemblages intégrés fonctionnent comme prévu. Les espaces libres situés à proximité de sections transversales imprimées épaisses peuvent nécessiter un espace plus important, tandis que les espaces libres situés à proximité de sections transversales imprimées minces peuvent nécessiter un espace plus petit.
  • Élongation des caractéristiques circulaires : les géométries circulaires dont l'axe est situé dans le plan XY ont tendance à s'allonger et à prendre une forme légèrement ovoïde ou elliptique plutôt que circulaire. Choisissez une orientation de pièce qui oriente les axes géométriques circulaires dans la direction Z pour atténuer cet effet.

Considérations relatives à la conception avec Polypropylène Powder

Polypropylène Powder est un matériau d'impression 3D en polypropylène véritable, utilisé pour produire des pièces durables et résistantes. Les pièces produites sont rigides, mais offrent une excellente ductilité.

  • Caractéristiques fines : les dimensions minimales des caractéristiques pour les pièces en Polypropylene Powder sont légèrement supérieures à celles indiquées pour Nylon 12 Powder et peuvent varier en fonction de l'orientation de la caractéristique sur la pièce. Cela peut avoir un effet sur les caractéristiques fines telles que les petites caractéristiques négatives, les petites caractéristiques positives, les parois minces, le texte en relief et le texte gravé. Pour vous assurer que les caractéristiques fines s'impriment correctement, lancez une impression d'essai contenant les caractéristiques souhaitées avant d'imprimer la pièce complète ou une série de pièces.
  • Espacement minimal d'agencement : un espacement minimal de 2 mm doit être respecté lors de l'agencement des tâches dans Preform. Un espacement plus faible (1 mm minimum) est possible, mais il aura un impact sur l'état de surface des pièces.
  • Déformation : Polypropylene Powder a tendance à se déformer. La déformation est généralement plus importante sur les faces inférieures des grandes sections transversales. Elle peut également se produire sur les pièces ayant une longue section transversale dans le sens vertical. Suivez nos conseils pour les pièces à rapport d'aspect élevé afin de minimiser les effets de la déformation.
  • Rugosité de surface : la surface des pièces imprimées avec Polypropylene Powder devrait être légèrement plus rugueuse que celle des pièces imprimées avec Nylon 12 Powder.
  • Étanchéité : des pièces étanches peuvent être fabriquées avec Polypropylene Powder. Pour des résultats optimaux, les parois doivent avoir une épaisseur de 1 mm ou plus. Pour les parois moins épaisses, pensez à réaliser des tests pour vérifier l'étanchéité. Remarque : les performances peuvent varier en fonction de la géométrie spécifique de la pièce.

Ressources supplémentaires