Finition et guide de conception pour l'impression 3D SLS

Les pièces imprimées en 3D par SLS sont solides, fonctionnelles et capables de respecter des tolérances strictes. Malgré ces avantages, les pièces imprimées en 3D par SLS ont des finitions rugueuses et granuleuses. Par conséquent, le post-traitement des pièces SLS est une étape importante pour garantir à votre pièce la meilleure finition possible.

Outre les considérations relatives à la finition après traitement, il existe plusieurs recommandations relatives à la conception de l'impression 3D SLS que vous devez connaître pour votre pièce. Dans cet article, nous examinons de plus près les différentes options de post-traitement SLS et les principales directives de conception pour vos pièces imprimées en 3D par SLS.

Finition standard

Pour une finition standard imprimée en 3D par SLS, une pression d'air est nécessaire pour éliminer la poudre de la pièce. Si de la poudre reste collée à la surface de la pièce, il est possible de l'enlever par projection de billes de plastique. Le résultat est une finition de surface granuleuse et mate similaire à la rugosité d'un papier de verre à grain moyen.

Les finitions SLS standard fournissent une géométrie globale précise de la conception prévue. De plus, les finitions standard sont moins coûteuses car elles ne nécessitent pas de méthodes de finition supplémentaires pour l'impression 3D SLS. Malgré ces avantages, les finitions standard offrent des options de couleur limitées car la couleur de la poudre détermine la couleur.

Media Tumbled

Si une finition standard est trop rugueuse pour l'application prévue de votre pièce, vous pouvez opter pour un polissage à l'aide d'un tambour à média. Ce type de machine utilise de petits copeaux de céramique qui vibrent contre la surface de la pièce et éliminent soigneusement les aspérités pour donner à la surface une finition lisse. Il est important de savoir que le polissage au tambour modifie légèrement les dimensions de la pièce et arrondit les arêtes vives. Pour ces raisons, les pièces présentant des détails complexes et fins devront peut-être éviter le tumbling.

Teinture

La méthode la plus abordable et la plus rapide pour ajouter de la couleur aux pièces imprimées en 3D par SLS consiste à utiliser un processus de teinture en post-traitement. Les pièces imprimées en 3D par SLS sont assez poreuses, ce qui les rend bien adaptées à la teinture. La teinture permet de choisir parmi de nombreuses couleurs différentes et plusieurs pièces peuvent être teintes en même temps. Contrairement au culbutage, la teinture n'affecte pas les dimensions de votre pièce imprimée en 3D par SLS.

La pièce est plongée dans un bain de teinture pendant le processus de teinture, ce qui permet d'obtenir une excellente couverture des endroits difficiles à atteindre sur les pièces à géométrie complexe. Si la teinture offre une excellente couverture, il est important de noter que la teinture ne pénètre généralement qu'à une profondeur d'environ 0,5 mm. Cela signifie qu'avec le temps, l'usure peut éroder la couleur de la teinture sur la surface de la pièce, faisant ressortir la couleur de la poudre imprimée originale.

Peinture en spray et laque

Une autre option pour le post-traitement des pièces SLS consiste à appliquer des laques et de la peinture en spray. Différents vernis, couches transparentes et peintures peuvent être utilisés pour produire une grande variété de finitions différentes à des fins fonctionnelles et esthétiques. Avec les laques, les pièces peuvent être traitées pour produire des finitions à éclat métallique ou à haute brillance. Ces finitions laquées renforcent la résistance à l'usure et augmentent également la durabilité de la surface et l'étanchéité. Si les peintures en spray et les laques présentent de nombreux avantages, il est important de comprendre que ces procédés sont moins efficaces que la teinture et que le procédé aura un impact sur les dimensions de votre pièce.

Revêtements d'étanchéité

Différents revêtements peuvent être nécessaires pour les pièces imprimées en 3D par SLS qui nécessitent une plus grande étanchéité. Par exemple, les revêtements en silicone et en acrylate de vinyle peuvent offrir une excellente étanchéité pour protéger vos pièces. En revanche, le polyuréthane (PU) est inefficace comme revêtement étanche pour les pièces SLS. Comme pour les peintures en spray et les laques, les revêtements étanches affecteront les dimensions de votre pièce.

Revêtements métalliques

En ce qui concerne les revêtements en post-traitement, les revêtements métalliques sont également une option pour vos pièces imprimées en 3D par SLS. Les revêtements métalliques peuvent prendre la forme d'acier inoxydable, de cuivre, de nickel, d'or et de chrome. Ces revêtements métalliques renforcent la résistance de la pièce et peuvent également la rendre conductrice d'électricité. Les revêtements métalliques sont souhaitables pour de nombreuses pièces d'un point de vue esthétique. Malgré les avantages des revêtements métalliques, ils augmentent le coût de production et le délai de réalisation de votre projet.

Épaisseur des parois

L'épaisseur des parois de votre pièce est un facteur essentiel à prendre en compte lors de la planification de votre conception. Les parois doivent être suffisamment épaisses pour garantir que votre pièce ne s'effondre pas pendant le processus d'impression 3D SLS ou sur le terrain pendant son fonctionnement normal. Pour la plupart des pièces imprimées en 3D par SLS, l'épaisseur des parois doit être d'au moins 0,7 mm (pour le PA 12) à 2,0 mm (pour le polyamide chargé de carbone). Dans certains cas, si une structure de support est utilisée, il est possible d'avoir des parois aussi fines que 0,6 mm.

Taille des trous

Contrairement à la fabrication soustractive, l'impression 3D SLS imprime les trous pendant l'impression de la pièce au lieu de les percer après l'impression. Bien qu'il s'agisse d'un avantage important de l'impression 3D SLS, il est important de garder à l'esprit que les trous doivent avoir un diamètre d'au moins 1,5 mm. La conception de trous de cette taille au moins permet d'éviter que l'excès de poudre ne se coince dans les trous.

Taille de la pièce

En ce qui concerne l'impression 3D SLS, la taille maximale des pièces est de 340 mm × 340 mm × 605 mm. À l'autre bout du spectre, la taille minimale recommandée pour les caractéristiques est de 0,75 mm.

Tolérancement

Le degré de précision dimensionnelle dépend de l'imprimante 3D SLS utilisée, ainsi que de la taille de la pièce imprimée. L'impression 3D SLS a la capacité d'imprimer avec un haut degré de précision. Bien que l'impression 3D SLS soit très précise, il est essentiel de limiter les tolérances aux endroits les plus critiques de votre pièce, y compris les zones d'accouplement des pièces. Si les tolérances sont trop importantes, le processus SLS deviendra moins efficace.

Creusement

L'une des caractéristiques les plus intéressantes des pièces imprimées en 3D par SLS est qu'elles peuvent être évidées pour réduire le poids et économiser sur les matériaux. Pour les zones creusées de votre conception, des trous d'évacuation doivent être inclus afin que vous puissiez retirer l'excès de poudre des zones creusées.

Assemblage de pièces imbriquées

Un autre aspect très intéressant de l'impression 3D SLS est qu'elle permet d'imprimer des pièces mobiles et imbriquées en une seule fois. Cela signifie qu'il n'est pas nécessaire d'imprimer des pièces séparées avant de pouvoir les assembler. Lorsque vous concevez des pièces qui s'emboîtent, utilisez un jeu minimum d'au moins 0,5 mm.