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Impression 3D

Objectif

Une fixation de garde-boue sur la tige de selle d'un vttae ne donnait pas satisfaction niveau protection.
J'ai essayé de trouver une solution et l'idée de l'impression 3D est venue naturellement.
J'ai conçu la nouvelle pièce de fixation qui devait se monter sur le cadre en carbone, puis sauvegardé le fichier d'impression 3D au format STL.
Solidworks propose 3 formats : STL (STereoLithography) , AMF (Additive Manufacturing File Format), 3MF (3D Manufacturing Format).
Voir ICI.

Les techniques d'impressions

La littérature concernant l'impression 3D est abondante, un résumé de quelques techniques est abordé ici.

Il existe plusieurs techniques d'impression 3D :

→ Dépôt de fil fondu FDM (Fused Deposition Modeling) :
Une bobine de filament alimente la tête d’impression de l’imprimante 3D. Cette tête est munie d’une buse chauffante. Dés lors que la buse atteint la température désirée, un moteur entraîne le filament qui fond au fur et à mesure de l'avancement.
La tête d’impression se déplace en déposant le fil fondu suivant un schéma précis. La matière déposée se refroidit et se solidifie. Le processus se répète, couche par couche.
Les matériaux utilisés sont ABS, le PLA, le polycarbonate (PC), le polyamide, le polystyrène.
Avantages : prototypage rapide.
Inconvénients : lignes de couches visibles 0,18 – 0,33 mm, faible précision ± 0,15 %, anisotropie.

→ Frittage sélectif par laser SLS (Selective Laser Sintering) :
Le SLS utilise un laser à CO2 (piloté par ordinateur) qui fait fondre des poudres couche après couche.
La poudre et le plateau d’impression sont d’abord chauffés en dessous de la température de fusion du polymère plastique.
Une couche de poudre est déposée sur le plateau puis est balayée par le faisceau laser, ce qui provoque le frittage de la poudre. Le processus se répète couche aprés couche jusqu'à la pièce finale.
Après l’impression, on refroidit légèrement dans la chambre d’impression, puis hors de l’imprimante pour que les pièces ne se déforment pas.
Les pièces finies sont extraites, séparées les unes des autres et nettoyées.
Les matériaux utilisés sont le Nylon 12, le polypropylène, l’alumide, le carbonmide, le PEBA, le PA11 et le PEEK. On peut y ajouter des fibres de carbone, de verre ou d’aluminium pour augmenter la résistance.
Avantages : prototypage rapide, petite série de pièces de faibles dimensions, excellentes résistances mécaniques.
Inconvénients : finition pas toujours bonne, porosité de surface.

→ HP Multi Jet Fusion :
Le processus MJF a été créé par Hewlett-Packard. Il agit en combinant un liant pour fusionner la poudre et un détaillant pour lisser la surface. L'impression s'effectue couche aprés couche dans le bac de poudre : un agent liant est déposé sur la couche de poudre, un second agent liquide est déposé pour fusionner et créer la pièce. Chaque couche est chauffée pour provoquer la réaction des agents liants avec la poudre afin d'obtenir la pièce.
La pièce imprimée est refroidie puis nettoyée grâce à une brosse et des souffleurs.
Les matériaux utilisés sont PA11, PA12, TPU ULTRASINT.
Avantages : plus rapide que SLS, précision, faible porosité, production de pièces complexes en petite série.
Inconvénients : coût de l'imprimante.

→ Stéréolithographie :
L'imprimante est composée d’un bac de résine époxy liquide photosensible qui est photo polymérisée par un faisceau laser UV. L’objet est fabriqué par couches successives (50µm - 150µm). Les résines époxy sont de type ABS, PP, PE, PBT et céramique.
Avantages : haute précision, finesse du détail, finition lisse, prix.
Inconvénients : fragilité, coût de l'imprimante, ne convient pas à la production en série.