Choisir les bons services de prototypage rapide pour les pièces claires ou translucides.

Les entreprises peuvent bénéficier de services de prototypage rapide dans des matériaux transparents. Mais quels sont les meilleurs procédés de fabrication pour créer des objets transparents ou translucides ?

Les concepteurs de produits peuvent souhaiter des pièces transparentes, qui sont entièrement transparentes comme une fenêtre en verre, ou des pièces translucides, qui sont partiellement transparentes comme du verre de salle de bain dépoli, pour différentes raisons.

Certaines pièces doivent être claires pour être fonctionnelles :les équipements optiques tels que les objectifs d'appareil photo, les composants d'éclairage, les béchers, les tubes à essai, les pipettes et les verres gradués de cuisine ne rempliront leur fonction que s'ils sont transparents. Dans ces cas, il n'y a pas d'alternative à la fabrication de pièces transparentes.

D'autres pièces contiennent des éléments clairs qui fournissent une fonction mais ne sont pas essentiels à l'objectif de la pièce. Par exemple, certains stylos à encre ont une fenêtre transparente qui permet à l'utilisateur de mesurer la quantité d'encre restant dans la cartouche. Cette fonctionnalité n'est pas essentielle pour un stylo, mais elle est toujours fonctionnelle et sert un objectif "clair". Des articles tels que des contenants alimentaires ou des boîtes de rangement peuvent également être transparents afin que l'utilisateur sache ce qu'il y a à l'intérieur sans avoir à retirer le couvercle.

Dans certains cas, les concepteurs de produits introduisent la transparence ou la translucidité uniquement pour des raisons esthétiques, afin de différencier un produit des alternatives opaques. Ces produits comprennent des articles tels que des boîtiers d'électronique grand public (qui montrent les composants électroniques à l'intérieur), des taille-crayons, des ustensiles de cuisine, des manches d'outils, des bols et des vases, et même des vêtements comme des sacs à dos et des imperméables.

Que vous ayez besoin de clarté pour des raisons fonctionnelles ou esthétiques, il peut être difficile de choisir les bons services de prototypage rapide pour des pièces claires. Ce guide présente quatre options réalistes, décrivant les avantages et les inconvénients respectifs de chacune.

Effacer les pièces grâce à l'impression 3D par stéréolithographie

La stéréolithographie est un type d'impression 3D (ou fabrication additive) qui excelle dans la fabrication de pièces et de prototypes clairs. Le processus SLA consiste à diriger des motifs de lumière laser sur un matériau thermodurcissable afin de le durcir (durcir) dans la forme souhaitée, couche par couche.

De nombreux fournisseurs de matériaux SLA proposent des résines polymères thermodurcissables transparentes pour les imprimantes SLA, et ces matériaux peuvent produire un haut niveau de détail.

La vitesse est un gros avantage de l'impression 3D de pièces transparentes, en particulier pour les prototypes rapides uniques. L'opérateur peut transformer une conception CAO en une pièce transparente imprimée en quelques heures avec seulement une petite quantité de post-traitement nécessaire. Cependant, les pièces SLA imprimées ont des fonctionnalités pratiques limitées car elles sont très fragiles.

L'impression 3D Clear SLA est souvent utilisée dans l'industrie dentaire pour fabriquer des modèles d'aligneurs transparents, des attelles et d'autres dispositifs, et la technologie peut également être utilisée pour des produits esthétiques comme des bijoux.

Matériaux :Résines polymères thermodurcissables

Avantages :Délais très courts, excellent niveau de détail

Inconvénients :Pièces fragiles inadaptées aux applications physiquement exigeantes, moins adaptées aux gros volumes, options de matériaux et de couleurs limitées.

Effacer les pièces avec l'usinage CNC

L'usinage CNC est l'un des services de prototypage rapide les plus populaires pour les pièces transparentes. Avec ce processus, une machine CNC comme une fraiseuse ou un tour peut découper des prototypes robustes à partir d'un bloc d'acrylique ou de polycarbonate.

L'acrylique est le matériau d'usinage CNC transparent le plus populaire pour deux raisons. Premièrement, il est facile à usiner, ce qui réduit le temps de fabrication et permet aux machinistes d'atteindre un niveau de précision plus élevé. Deuxièmement, il produit une finition de haute qualité semblable à du verre avec une quantité normale de polissage.

Le polycarbonate donne également de bons résultats, mais il offre une usinabilité moindre et nécessite un polissage plus poussé pour obtenir une bonne transparence. L'acrylique est donc préférable pour les pièces optiques d'origine.

Comme toutes les pièces usinées, les pièces usinées transparentes sont généralement plus résistantes que les pièces imprimées en 3D comparables et peuvent donc avoir une gamme d'utilisations. Cependant, l'usinage CNC est plus cher que certains processus et n'offre aucune économie d'échelle.

Matériaux :PMMA (acrylique), PC

Avantages :Pièces solides, similaires aux pièces d'utilisation finale

Inconvénients :Peut nécessiter un polissage poussé, moins adapté aux gros volumes

Pièces transparentes avec moulage par injection

Le moulage par injection est rarement utilisé pour des prototypes uniques, mais il reste un service de prototypage rapide viable lorsqu'il est combiné à l'outillage rapide de moules en aluminium.

En utilisant des résines plastiques transparentes de matériaux comme le nylon, le PET et l'acrylique, il est possible de créer des prototypes transparents moulés par injection très similaires aux pièces d'utilisation finale. Cependant, la fabrication de pièces moulées transparentes nécessite un niveau d'expertise plus élevé que la fabrication, par exemple, de pièces imprimées SLA transparentes, et les problèmes courants incluent la nébulosité, les marques de flux et les défauts de brillance de surface.

Malgré les pièges potentiels, les fabricants de masse utilisent régulièrement le moulage par injection pour fabriquer des pièces transparentes telles que des dispositifs médicaux et des emballages alimentaires.

Matériaux :Nylon, PC, PET, PMMA, etc.

Avantages :Haute qualité, similaire aux pièces d'utilisation finale, options de matériaux, options de couleurs

Inconvénients :Nécessite un haut niveau d'expertise, peu pratique et coûteux pour de faibles volumes

Éclaircir les pièces grâce à la coulée sous vide

Pour les projets à petit budget, la coulée sous vide peut être une meilleure alternative au moulage par injection pour les prototypes transparents ou translucides.

La coulée sous vide utilise des moules en silicone au lieu d'outils métalliques coûteux, et ces moules peuvent produire environ 20 copies d'une pièce, ce qui peut être idéal pour les applications de R&D. Les pièces moulées sont assez fragiles et conviennent donc mieux aux applications visuelles qu'aux applications fonctionnelles.

Les entreprises recherchent souvent la coulée sous vide explicitement pour fabriquer des pièces transparentes, car les polyuréthanes sont disponibles dans des formulations transparentes et produisent une excellente finition de surface nécessitant un post-traitement minimal. De plus, il est facile d'ajouter des teintes colorées aux pièces moulées.

Le processus est souvent utilisé pour fabriquer des prototypes d'affichage, des conteneurs et des boîtiers ou des boîtiers pour des appareils prototypes.

Matériaux :Polyuréthanes imitant l'acrylique, le PC, etc.

Avantages :Finition de surface exceptionnelle, beaucoup moins cher que le moulage par injection, post-traitement minimal

Inconvénients :Pièces faibles avec une utilisation fonctionnelle limitée

Les bons services de prototypage rapide pour vos pièces transparentes

Le choix des bons services de prototypage rapide pour les pièces transparentes dépend de plusieurs facteurs :le type de prototype dont vous avez besoin (affichage, mécanique, étape finale), le budget du projet et le nombre d'unités dont vous avez besoin.

Des processus comme le SLA et la coulée sous vide sont insuffisants en ce qui concerne les prototypes fonctionnels et mécaniques, mais ils sont bons pour les prototypes visuels car ils produisent une finition de haute qualité. De plus, ils sont moins chers que l'usinage CNC et le moulage par injection. Pour les prototypes uniques, l'usinage SLA et CNC sont les plus viables, tandis que la coulée sous vide et le moulage par injection sont meilleurs pour les volumes de commande moyens et importants, respectivement.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les meilleurs services de prototypage rapide pour votre prochain projet, contactez RapidDirect et nous vous guiderons vers la bonne solution.