Une imprimante 3D fonctionne de manière additive, c’est-à-dire qu’elle fait fondre l’une sur l’autre de très fines couches de plastique qui fusionnent pour former l’objet conçu à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO). Si l’on fait l’acquisition d’une imprimante 3D, la démarche ne s’arrête pas à introduire un fichier, un filament et à s’émerveiller du travail produit. Il ne s’agit pas d’une imprimante 2D qu’il suffit d’alimenter en feuilles et en encre, loin de là.
En effet, il faut prendre en compte ce mode de fabrication additif lors de la conception du fichier afin d’en tirer le meilleur parti. Contrairement à ce qu’on pourrait penser, ce n’est pas une contrainte limitante mais un outil, qui, maîtrisé, vous permettra de fabriquer une infinité d’objet d’une grande qualité et solidité, parfois réalisable que par cet outil. L’imprimante 3D nous permet de faire tout ce que nous voulons MAIS pas toujours comme nous le voulons.
C’est pourquoi il faut une grande maîtrise lors de la conception de l’objet pour tenir compte de la manière dont l’imprimante fonctionne et en utiliser tous les atouts. Pour ce faire, voici deux éléments principaux à considérer lors de la conception : le « sens » dans lequel se fait la fabrication additionnelle et la tolérance de cette fabrication.
Les différentes orientations de la fabrication
Lorsque l’on évoque le « sens » de la fabrication de l’objet, en premier lieu on pense à la manière dont les couches se superposent les unes sur les autres. Pour la plupart des imprimantes 3D, cette superposition se fait de bas en haut. Au moment de mettre en forme (ou « slicer ») votre fichier pour le rendre imprimable, il vous faudra déterminer la position de la pièce la plus adéquate à cette fabrication. Bien entendu ce qui s’imprime en premier, ce qui repose sur le plateau, ce n’est pas obligatoirement le « bas » de la pièce, tout dépend de sa forme.
Avant cette étape de mise en forme, vous pourrez déjà envisager cette contrainte de fabrication additive de bas en haut en concevant une pièce qui présente déjà une partie idéale pour se reposer sur le plateau. Encore une fois, cela ne veut pas dire que c’est le « bas » de la pièce, il s’agit juste de la concevoir en tenant compte de la manière dont elle va être fabriquée.
Concevoir une pièce en imaginant un endroit où elle peut être à plat n’est pas toujours possible, si cela ne l’est pas, faites au mieux pour que l’impression puisse tenir sur le plateau et, au moment de la mise en forme, ajoutez du support pour aider la pièce à s’imprimer correctement. Cependant, avant d’ajouter du support, améliorez au maximum la pièce pour qu’elle soit son propre support, en utilisant le système d’arche par exemple, elle n’en sera que plus résistante.
Il existe un autre aspect concernant l’orientation : lors de l’impression, le filament se dépose en couches fine d’une largeur de quelques dixièmes de millimètres. Pour faire une couche complète, le filament « dessinera » plusieurs « traits » pour remplir l’espace demandé. La buse se déplacera donc dans différentes directions pour remplir cet espace. Selon la manière dont ces lignes sont orientées et organisées, la pièce et plus ou moins résistante sous ses différents angles. Apprenez à bien utiliser le logiciel de mise en forme de pour placer votre pièce de manière à utiliser les lignes pour rendre votre pièce idéalement résistante. Selon le logiciel que vous utilisez, vous pourrez trouver différentes manières de remplir l’espace répondant à des besoins différents.
Exactitude, précision et tolérance
Lorsque de la CAO, chaque mesure enregistrée correspond à la valeur dite vraie, c’est-à-dire la valeur exacte attendue lors de la fabrication. Cependant votre imprimante dispose d’une certaine tolérance et d’une certaine précision. L’exactitude attendue sera donc contrainte à ces deux aspects.
La tolérance correspond à l’écart entre ce qui a été conçu et ce qui est imprimé. Elle se définit selon les besoins de votre pièce : plus la pièce nécessite de l’exactitude, plus il faudra une tolérance faible. Je vous conseille de faire des tests pour définir cette tolérance selon vos besoins, par exemple en imprimant des petites parties de votre pièce, avant de tout imprimer, pour vous aider dans une meilleure conception et vous éviter d’avoir à tout refaire à chaque fois.
La précision peut être définie comme la fiabilité dans la répétabilité d’une même mesure. Si votre seuil de tolérance est compris entre 1 et -1 mais que, sur chaque couche vous observez systématiquement un écart de 1 par rapport à la valeur vraie, votre précision est haute. A l’inverse, si votre imprimante imprime chaque couche avec un écart différent, votre précision est faible. Plus votre précision sera haute, plus vous pourrez imprimer des géométries complexes. De même que pour la tolérance, n’hésitez pas à faire des tests pour vous accompagner à rectifier votre conception.
La qualité de votre imprimante est souvent responsable de ces deux aspects. Si vous avez besoin d’une production avec une tolérance faible et une précision élevée, envisagez de faire vos impressions sur une imprimante de haute qualité.
Vous savez maintenant quels points sont à prendre en compte pour bien concevoir une pièce avant de l’imprimer en 3D. Le temps que cela demande sera valorisé par un résultat de qualité. N’hésitez pas à me laisser un message si vous souhaitez des conseils sur la CAO.
Source : https://formlabs.com
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