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3D-Druck Bauteil im additiven Fertigungsprozess FDM

Modélisation par dépôt en fusion : Une technologie de fabrication présentant de nombreux avantages

Le procédé d'impression 3D FDM est un processus rapide et relativement simple. Il est souvent sous-estimé, alors qu'il offre de nombreux avantages et fournit des solutions parfaites pour les applications industrielles. En savoir plus sur les applications, les matériaux et les directives de conception appropriés.

Comment fonctionne la technologie de fabrication additive FDM ?

Fused Deposition Modeling FDM 3D-Druck

La modélisation par dépôt en fusion (FDM ) est un procédé d'impression 3D basé sur l'extrusion. Grâce à une buse chauffée, associée à une extrudeuse, des filaments de plastique sont fondus et appliqués couche par couche. C'est ainsi que le composant imprimé en 3D est créé sur le lit d'impression.

Les corps volumétriques ne sont pas remplis de matériau dans ce processus de production, mais sont généralement pourvus de structures de remplissage. Pour les éléments en surplomb, des structures de support doivent également être imprimées. Celles-ci empêchent les éléments en surplomb d'être "imprimés en l'air" et d'être tirés vers le bas par la gravité. Le matériau durcit rapidement pendant le refroidissement.

Les structures de support sont ensuite retirées et les surfaces des éléments sont finies par meulage ou peinture si nécessaire.

Avantages de la FDM

  • Très large choix de matériaux
  • Processus rentable
  • Temps de production court

Directives de conception pour les pièces imprimées en 3D par FDM

Ingenieur konstruiert am PC

Lors de la conception de pièces FDM pour l'impression 3D, il convient de tenir compte des épaisseurs minimales des parois. Cela garantit que la pièce peut être imprimée sans problème.

Si une pièce présente des pentes ou des surplombs, ceux-ci doivent être pourvus de structures de support à un angle de 45 degrés. Ceci est nécessaire pour éviter que les zones ne se déforment. Les structures de support sont retirées après la production. Par conséquent, la surface des composants peut être un peu moins régulière dans ces zones. Idéalement, les angles de 45 degrés et moins devraient être évités.

    Les directives de conception en détail :

    • Épaisseur de paroi la plus petite : diamètre de la buse 0,4 mm + 0,05 mm = 0,45 mm
    • Lesplus petits détails doivent toujours être au moins deux fois plus grands que le diamètre de la buse dans leur plus petite dimension : c'est-à-dire au moins 0,8 mm.
    • Lespentes ne doivent jamais avoir un angle de surplomb inférieur à 45°, sinon du matériel de support devient nécessaire.
    • Lesporte-à-faux (surfaces entières) ne doivent jamais être plus longs qu'environ 20 mm, sinon du matériel de support est nécessaire.

     

    Vous voulez en savoir plus sur les sujets de conception générale de l'impression 3D ? Continuez votre lecture ici :

    De nombreux matériaux d'impression 3D peuvent être traités par FDM :

    Matériaux standard à prix attractif : PLA, PETG, ABS.

     

    Les matières plastiques PLA, PETG et ABS peuvent être imprimées dans une large gamme de couleurs, également selon le code couleur RAL sur demande. Ces matériaux sont relativement peu coûteux et sont idéaux comme matériaux polyvalents.

    Applications :

    Les matériaux conviennent aux modèles pour la formation et les expositions, aux prototypes rapidement disponibles, aux composants de série à faible coût, aux pièces de rechange issues de l'impression 3D.

    Plastiques renforcés par des fibres pour plus de stabilité : PETG-CF, Onyx

    Dans les matériaux renforcés par des fibres, les composants sont renforcés par des fibres courtes ou continues stables. Cela permet d'optimiser les propriétés des pièces fabriquées de manière additive pour obtenir des résistances élevées à la traction et à la flexion de 71 MPa et une résistance élevée à la chaleur de 145 °C.

     

    Les renforts suivants sont par exemple disponibles :

    • Renforcé de fibres de carbone : Onyx, Onyx-FR, PETG-CF
    • Renforcé de fibres de verre : Onyx avec fibres de verre à filament continu*.
    • Renforcé de fibres de Kevlar : Onyx avec fibres de Kevlar continues*.

    Application : Les matériaux renforcés de fibres conviennent, entre autres, aux prototypes fonctionnels. En outre, il est possible de produire des composants légers pour le sport automobile et l'aviation, ou des pièces destinées à l'automatisation et à la robotique.

    *Sélectionnez "post-traitement" ou "demande individuelle" dans le magasin.

    Matériaux de haute technologie : ULTEM, PPSU, PC-ISO, Onyx

    Les matériaux hautement techniques conviennent à des applications professionnelles spéciales où des propriétés spécifiques sont requises, comme suit :

    • Matériaux ESD (dissipation de l'électricité statique) : ABS-ESD
    • Matériaux ignifuges (UL-94 V0) : Onyx-FR, PETG-FR, ULTEM9085.
    • Matériaux biocompatibles (ISO 10993 & USP Class V) : PC-ISO, ULTEM1010
    • Matériaux stérilisables : PPSF/PPSU, PC-ISO, ULTEM1010
    • Matériaux avec norme de sécurité FST : ULTEM1010
    • Matériaux renforcés par des fibres (Kevlar, fibres de verre et de carbone) : Onyx avec fibres continues
    • Résistance à la chaleur élevée (>200 °C) : ULTEM1010

    Matériaux d'impression 3D fabriqués à partir de ressources renouvelables : PLA, GreenTEC

    En ce qui concerne la durabilité, il est également possible de trouver des matériaux pour cela en FDM. Ainsi, les composants peuvent être fabriqués à partir de matières premières 100 % renouvelables.

    • Biodégradable (DIN EN ISO 14855) : GreenTEC
    • Fabriqué à partir d'acide lactique : PLA
    • Matière première avec agrément alimentaire (FDA) : GreenTEC
    • Conforme à RoHS et REACH : GreenTECPLA

    Post-traitement des composants issus de l'impression 3D FDM

    En fonction de l'objectif de l'application, les opérations de finition suivantes sont appropriées :

    • Insertion d'inserts filetés.
    • Insertion de composants standard dans les pièces imprimées en 3D (le processus d'impression est arrêté entre-temps, les composants sont insérés et imprimés à nouveau)
    • Remplissage, meulage et peinture des surfaces.

     

    Note sur la commande : Pour les opérations de finition qui ne sont pas disponibles dans le configurateur, veuillez faire une "demande individuelle" et décrire l'application.

     

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    Auteur

    Markus Grimm
    Chief Virtual Printfactory

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