Les imprimantes 3D FDM sont parfaites pour créer des prototypes abordables et entreprendre des projets de bricolage à la maison. Malgré cela, de nombreuses personnes se heurtent au même problème lorsqu'elles tentent de fabriquer des pièces fonctionnelles avec une imprimante 3D: la solidité du produit fini. Mais comment rendre vos impressions 3D plus solides? Jetons un coup d'œil à certaines des étapes clés que vous pouvez suivre à chaque étape du processus d'impression.
Choisir les bons matériaux pour des impressions 3D solides
Les matériaux jouent un rôle important dans la résistance des impressions 3D que vous créez, et vous avez le choix entre de nombreuses options de filaments. Il est important d'évaluer les filaments que vous choisissez en fonction des besoins des objets que vous imprimez. Par exemple, le PLA convient aux modèles ornementaux qui seront posés sur une étagère, mais vous aurez peut-être besoin d'un matériau comme le nylon pour imprimer des outils fonctionnels. Vous pouvez trouver une gamme d'options de filaments ci-dessous ainsi que leurs meilleurs cas d'utilisation.
- APL : Le PLA, ou acide polylactique, est le matériau le plus couramment utilisé pour l'impression 3D FDM. Ce matériau est rigide et dur, mais il est également relativement cassant par rapport aux autres matériaux imprimables en 3D. Le PLA est un bon choix pour ceux qui découvrent l'impression 3D, car il est facile à imprimer et offrira presque toujours de bons résultats.
- ABDOS: L'ABS, ou acrylonitrile butadiène styrène, est beaucoup plus résistant que le PLA, mais il est également plus difficile à imprimer. La résistance de l'ABS le rend idéal pour les pièces fonctionnelles, mais il est rigide et cela doit être pris en compte lorsque vous choisissez votre filament.
- PETG : Le PETG, ou polyéthylène téréphtalate, se situe à un juste milieu entre l'ABS et le PLA. Il est plus résistant que le PLA et plus flexible que l'ABS, tout en offrant une excellente résistance chimique. Cela rend le PETG idéal pour une utilisation en extérieur et dans d'autres environnements difficiles.
- Nylon: Le nylon est l'un des matériaux FDM les plus solides, les plus flexibles et les plus durables du marché. Le filament d'imprimante 3D en nylon peut être utilisé pour fabriquer des pièces fonctionnelles et des outils, ainsi que des objets décoratifs.
- Filaments imprégnés de carbone : L'inclusion de fibres de carbone dans les filaments est devenue très populaire. Cela améliore rarement la résistance des impressions finies, mais cela peut améliorer l'adhérence des couches.
Choisir le bon matériau de filament d'imprimante 3D pour un projet donné est difficile. Vous devez explorer toutes les options disponibles lors de la sélection de votre filament, en particulier lorsque vous travaillez sur des objets qui doivent durer.
Concevoir des modèles 3D solides pour l'impression 3D
Tout comme les matériaux que vous choisissez pour vos impressions 3D, la conception de chaque impression a également un impact considérable sur la résistance de vos impressions 3D. Concevoir des modèles imprimables en 3D plus solides nécessite un certain apprentissage. Bien que vous ne puissiez pas commencer à créer les impressions les plus solides tout de suite, vous pouvez trouver ci-dessous certaines des considérations clés que vous devez prendre en compte. Vos conceptions de modèles 3D s'amélioreront au fil du temps et vous en apprendrez davantage sur la création de formes solides.
Fichiers STL imprimables en 3D sans erreur
Que vous utilisiez Blender, Fusion 360 ou tout autre outil de conception 3D pour créer des modèles imprimables en 3D, des erreurs sont susceptibles de survenir de temps en temps. Les modèles non-manifolds en sont un bon exemple, où il y a des lacunes à l'extérieur du modèle qui peuvent l'empêcher de se trancher correctement.
Résoudre ce genre de problème est plus facile que jamais. Presque toutes les trancheuses sur le marché, y compris Cura, peuvent analyser vos modèles à la recherche d'erreurs lorsque vous les chargez pour les trancher, offrant souvent des réparations en cours de route. Bien sûr, cependant, il est toujours préférable d'apprendre et d'améliorer la qualité de votre modélisation 3D pour éviter les erreurs en premier lieu.
Répartition des contraintes et impression 3D
Prédire exactement où la contrainte mécanique affectera le plus un objet imprimé en 3D est un défi. Les ingénieurs effectuent des calculs mathématiques complexes pour comprendre cela lorsqu'ils travaillent sur de grands projets, mais vous pouvez utiliser votre intuition pour résoudre ce problème lorsque vous travaillez sur vos propres conceptions. Vous n'avez qu'à vous demander si les formes que vous créez vont être solides ou non.
L'image ci-dessus en est un bon exemple. Sans aucune forme de contreventement, la pièce inclinée sur la gauche serait très faible et susceptible de se casser si une force était appliquée à l'une ou l'autre extrémité. La pièce inclinée sur la droite a un renfort qui fonctionnera pour résoudre ce problème. Vous pouvez consulter le travail d'ingénieurs professionnels pour vous faire une idée des formes les plus solides et les appliquer à vos conceptions.
Trancher des modèles 3D solides pour l'impression 3D
Les paramètres que vous choisissez dans votre logiciel slicer sont un autre facteur qui aura un impact sur la solidité de vos impressions 3D. Le logiciel Slicer peut être intimidant au début, mais nous avons décomposé les paramètres les plus importants à garder à l'esprit lorsque vous travaillez pour améliorer la résistance de vos impressions 3D.
Densité et motifs de remplissage d'impression 3D
Il serait long et coûteux pour les imprimantes 3D de créer des objets solides, et la plupart des logiciels de trancheuse utilisent par défaut le remplissage à l'intérieur des objets pour gagner du temps et du filament. Une densité de remplissage entre 20 % et 30 % est généralement aussi forte qu'un objet solide, mais plonger en dessous de ce seuil peut entraîner des impressions plus faibles.
La densité n'est cependant pas le seul facteur à prendre en compte. La plupart des slicers offrent également la possibilité de choisir différents motifs de remplissage pour vos impressions 3D. Les remplissages hexagonaux sont très courants, mais les options de remplissage 3D ou aléatoires sont souvent plus solides. Vous devriez expérimenter avec les options de remplissage de votre slicer pour obtenir les meilleurs résultats.
Épaisseur de paroi intérieure et extérieure appropriée
Bien que l'intérieur de votre impression 3D ne soit pas solide, les murs extérieurs et intérieurs qu'elle comporte le sont. L'ajout de murs supplémentaires pour les rendre plus épais améliorera la résistance de vos impressions 3D jusqu'à une limite, ce qui vaut la peine d'expérimenter cette option pour obtenir les meilleurs résultats. La plupart des trancheuses vous avertiront si l'épaisseur de votre paroi est trop élevée.
Choisir la bonne orientation d'impression 3D
Comme vous le savez probablement, les imprimantes 3D FDM impriment en couches. Les couches adhèrent les unes aux autres, mais les liaisons entre chaque couche sont généralement la partie la plus faible d'un objet imprimé en 3D normal. Vous pouvez considérer cela comme étant similaire au travail du bois: un menuisier qualifié travaillera toujours dans le sens du grain pour s'assurer que les pièces sont solides.
Vous pouvez modifier l'orientation de vos impressions 3D dans votre slicer pour améliorer leur résistance de la même manière. En vous assurant que la contrainte suivra la direction des calques, plutôt que d'aller à leur encontre, vous réduirez le risque de fractionnement et d'autres problèmes avec vos impressions.
Finition des impressions 3D pour ajouter de la force
Enfin, en tant que dernier domaine à considérer, il est temps de réfléchir à la méthodes de finition pour l'impression 3D qui peuvent rendre vos objets plus solides. Il existe plusieurs façons de finir des objets imprimés en 3D, mais une seule ajoutera de la solidité à vos modèles: les revêtements en résine époxy.
Vous pouvez appliquer de la résine époxy sur vos objets imprimés en 3D une fois qu'ils sont terminés. Cela ajoutera une couche dure à l'extérieur de vos impressions, tout en masquant les lignes de calque qui se sont formées lors de l'impression. Bien sûr, cependant, cela devrait être utilisé avec les autres conseils de cet article, et non en remplacement.
Rendre les impressions 3D plus solides
La force est un aspect important quand on fait à peu près n'importe quoi. Les imprimantes 3D FDM ont la capacité de fabriquer des objets incroyablement solides, mais elles comptent sur l'utilisateur pour atteindre leur plein potentiel. En bref, les techniques que nous avons couvertes ici sont un bon début pour quiconque cherche à améliorer la force de leurs impressions 3D, mais vous devez également appliquer votre propre créativité à ce problème pour obtenir le meilleur résultats.
