Huit types de technologies d'impression 3D Introduction et principes de fonctionnement
Frittage sélectif par laser (SLS)
Le frittage sélectif par laser (SLS) fait fondre de la poudre à base de nylon pour en faire du plastique solide. Les pièces SLS étant fabriquées à partir de matériaux thermoplastiques, elles sont durables, adaptées aux tests fonctionnels et peuvent supporter des charnières et des boutons-pression. Par rapport au SL, les pièces sont plus robustes, mais la finition de surface est plus rugueuse. Le SLS ne nécessite pas de structures de support, de sorte que plusieurs pièces peuvent être imbriquées dans une seule construction en utilisant l'ensemble de la plate-forme de construction, ce qui le rend adapté à un plus grand nombre de pièces que les autres processus d'impression 3D. De nombreuses pièces SLS sont utilisées pour le prototypage et seront un jour moulées par injection.
Principe : Sous contrôle informatique, le faisceau laser fritte sélectivement en fonction des informations de coupe transversale des couches. Une fois une couche terminée, la couche suivante est frittée. Une fois le frittage terminé et l'excès de poudre éliminé, une pièce frittée peut être obtenue.
Stéréolithographie (SLA)
La stéréolithographie (SLA) est le procédé d'impression 3D industriel d'origine. Les imprimantes SLA sont efficaces pour produire des pièces très détaillées, avec une finition de surface lisse et des tolérances strictes. La finition de surface des pièces SLA est non seulement esthétique, mais contribue également à la fonctionnalité des pièces, par exemple pour tester l'ajustement de l'assemblage.
Principe : La technologie de la stéréolithographie consiste à contrôler un faisceau laser par ordinateur et à durcir la résine photosensible liquide couche par couche grâce aux données de conception fournies par le système de CAO. Cette méthode de collage couche par couche combine le mouvement planaire du laser avec le mouvement vertical de la plateforme pour fabriquer des objets tridimensionnels.
Technologie à jet d'encre (PolyJet)
PolyJet est un autre procédé d'impression 3D plastique, mais avec une variante. Il permet de fabriquer des pièces avec plusieurs attributs, comme la couleur et le matériau. Les concepteurs peuvent utiliser cette technologie pour prototyper des élastomères ou des pièces surmoulées. Si votre conception est en plastique rigide unique, nous vous recommandons de vous en tenir à SL ou SLS, car c'est plus économique de cette façon. Cependant, si vous prototypez une conception surmoulée ou en caoutchouc de silicone, PolyJet vous permet d'éviter d'investir dans des outils au début du cycle de développement. Cela peut vous aider à itérer et à valider votre conception plus rapidement et à économiser de l'argent.
Principe : Chaque couche de matériau polymère photosensible est solidifiée immédiatement après avoir été pulvérisée avec de la lumière ultraviolette, de manière à produire un modèle solidifié, qui peut être transporté et utilisé immédiatement sans post-solidification. Le matériau de support de type gel spécialement conçu pour supporter des géométries complexes peut être facilement retiré à la main ou par pulvérisation d'eau.
Modélisation par dépôt de fil en fusion (FDM)
La modélisation par dépôt de filament fondu (FDM) est une technologie d'impression 3D de bureau courante pour les pièces en plastique. La fonction d'une imprimante FDM est d'extruder des filaments de plastique couche par couche sur la plate-forme de construction. Il s'agit d'une méthode économique et rapide de fabrication de modèles physiques. Dans certains cas, la FDM peut être utilisée pour des tests fonctionnels, mais cette technologie est limitée en raison de la finition de surface relativement rugueuse et de la résistance insuffisante des pièces.
Principe : Le procédé FDM fait fondre et extrude du fil plastique à travers une buse à haute température, et le fil est accumulé, refroidi et solidifié sur la plate-forme ou le produit transformé, et l'entité est obtenue en accumulant couche par couche.
Traitement numérique de la lumière (DLP)
Le traitement numérique de la lumière est similaire au SLA car il utilise la lumière pour durcir la résine liquide. La principale différence entre ces deux technologies est que le DLP utilise un écran de projection de lumière numérique, tandis que le SLA utilise un laser ultraviolet. Cela signifie qu'une imprimante 3D DLP peut imager une couche de construction entière en une seule fois, augmentant ainsi la vitesse de fabrication. Bien que souvent utilisée pour le prototypage rapide, le débit plus élevé de l'impression DLP la rend adaptée à la production en petites séries de pièces en plastique.
Principe : Le principe est de projeter la source lumineuse émise par la lumière à travers la lentille de condensation pour uniformiser la lumière, puis à travers une roue chromatique pour diviser la lumière en trois couleurs RVB (ou plusieurs couleurs), puis de projeter la couleur sur le DND à travers la lentille, et de projeter et d'image à travers la lentille de projection.
Fusion par faisceau d'électrons (EBM)
La fusion par faisceau d'électrons est une autre technologie d'impression 3D de métal qui utilise un faisceau d'électrons contrôlé par une bobine électromagnétique pour faire fondre la poudre métallique. Pendant le processus de fabrication, le lit d'impression est chauffé et dans un état de vide. La température à laquelle le matériau est chauffé est déterminée par le matériau utilisé.
Principe : Importez les données du modèle solide 3D de la pièce dans l'équipement EBM, puis étalez une fine couche de poudre métallique fine dans la chambre de travail de l'équipement EBM, et utilisez l'énergie haute densité générée au foyer du faisceau d'électrons à haute énergie après déviation et focalisation pour amener la couche de poudre métallique scannée à générer une température élevée dans une petite zone locale, ce qui entraîne la fusion des particules métalliques, et le balayage continu du faisceau d'électrons provoquera la fusion et la solidification de petits bassins de métal en fusion individuels, se connectant pour former des couches métalliques linéaires et planes.
Fusion multijet (MJF)
Tout comme le procédé SLS, le procédé Multi Jet Fusion utilise également de la poudre de nylon pour fabriquer des pièces fonctionnelles. Au lieu d'utiliser un laser pour fritter la poudre, le procédé MJF utilise un réseau de jets d'encre pour appliquer un agent de fusion sur le lit de poudre de nylon. Ensuite, l'élément chauffant traverse le lit pour fusionner chaque couche. Par rapport au procédé SLS, cela permet d'obtenir des propriétés mécaniques plus homogènes et une finition de surface améliorée. Un autre avantage du procédé MJF est le temps de fabrication plus rapide, ce qui réduit le coût de production.
Principe : Le mode de fonctionnement de cette technologie est très intéressant : on étale d'abord une couche de poudre, puis on pulvérise le flux, et en même temps on pulvérise une sorte d'agent de finition pour assurer la finesse du bord de l'objet imprimé, puis on applique à nouveau une source de chaleur dessus. Cette couche est considérée comme terminée. Et ainsi de suite jusqu'à ce que l'objet 3D soit terminé.
Frittage laser direct de métal (DMLS)
L'impression 3D métal ouvre de nouvelles possibilités pour la conception de pièces métalliques. Elle est souvent utilisée pour réduire des assemblages métalliques à plusieurs composants en composants uniques ou en pièces légères avec des canaux internes ou des éléments évidés. La DMLS peut être utilisée pour le prototypage et la production car la densité des pièces est aussi élevée que celle produite par les méthodes de fabrication de métaux traditionnelles telles que l'usinage ou le moulage.
Principe : En utilisant un faisceau laser à haute énergie et contrôlé par des données de modèle 3D pour faire fondre localement la matrice métallique, et en même temps fritter et solidifier le matériau métallique en poudre et l'empiler automatiquement couche par couche pour générer une pièce solide dense de forme géométrique.
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