Comment les prototypes d'impression 3D peuvent booster votre processus de conception

Le prototypage est un processus évident et la première étape de tout cycle de conception. Assurez-vous que votre pièce se sent d'une certaine manière, s'intègre dans un assemblage ou résiste dans des conditions extrêmes. En matière de techniques de fabrication, les prototypes d'impression 3D restent rois.

L'impression 3D a commencé dans le seul but de créer des prototypes rapides. Au cours des décennies qui se sont écoulées depuis son invention, la technologie a trouvé des applications dans tous les domaines, de la création d'aligneurs dentaires à la production de pièces de moteur à réaction; cependant, en ce qui concerne les applications de la technologie, même aujourd'hui, aucune n'est plus populaire que les prototypes d'impression 3D.

À ses débuts, l'impression 3D était principalement utilisée par les grandes entreprises en raison des obstacles liés aux coûts élevés, mais aujourd'hui, l'accessibilité s'est améliorée, permettant aux entreprises de toutes tailles d'utiliser la technologie pour imprimer des prototypes en 3D et bien plus encore.

QUELS SONT LES AVANTAGES DES PROTOTYPES D'IMPRESSION 3D ?

RÉDUIRE LE TEMPS D'EXÉCUTION

Les processus de fabrication traditionnels sont adaptés à la fabrication de masse mais largement pénibles pour la production à faible volume. C'est l'une des raisons pour lesquelles les prototypes étaient difficiles à fabriquer avant l'avènement des imprimantes 3D. Le prototypage devait souvent être sous-traité à des entreprises spécialisées, ce qui entraînait des coûts supplémentaires et un délai d'exécution considérablement long pour recevoir les itérations du prototype fini. Mais avec l'impression 3D, les prototypes peuvent désormais être fabriqués à la demande et en quelques heures ou quelques jours. Les imprimantes 3D de modélisation par dépôt de fil fondu (FDM), en particulier, peuvent produire rapidement de petits volumes de prototypes dans une gamme de matériaux.

ÉTENDRE VOTRE BIBLIOTHÈQUE MATÉRIELLE

L'essor de l'impression 3D a donné lieu à une augmentation de nouveaux matériaux aux propriétés physiques et chimiques différentes pouvant être utilisés pour produire des prototypes fonctionnels. Désormais, les fabricants disposent d'une large gamme de matériaux parmi lesquels choisir en fonction de leurs besoins. Dans des cas spécifiques, les fournisseurs de matériaux travaillent également avec les entreprises pour personnaliser leurs offres et créer des matériaux spécifiques à l'application.

Aujourd'hui, les matériaux d'impression 3D comme le PETG, la fibre de carbone en nylon, le PC-ABS et bien d'autres trouvent une utilisation courante dans l'impression 3D.

RÉDUIRE LES COÛTS

Au fil des ans, le coût de l'impression 3D a considérablement diminué, principalement en raison de la disponibilité d'imprimantes 3D telles que la série MakerBot METHOD qui offrent un prix abordable, une accessibilité et la capacité d'imprimer avec plusieurs matériaux. Si vous considérez le temps de travail et les coûts du prototypage traditionnel, les prototypes d'impression 3D sont beaucoup moins chers que ceux fabriqués de manière traditionnelle.

MODIFICATIONS ET ITÉRATIONS RAPIDES

Développer Développer

Le prototypage est par nature un test d'essai et d'erreur. Les ingénieurs doivent suivre une boucle (conception-prototype-évaluation-itération-modification de conception) pour finaliser une conception. Avec l'impression 3D, les prototypes sont facilement disponibles et les concepteurs et ingénieurs peuvent vérifier la forme, l'ajustement et le fonctionnement beaucoup plus tôt et plus fréquemment, ce qui entraîne une réduction importante des risques et des dépassements de coûts plus loin dans le cycle de vie de la production.

TROIS CHOSES À CONSIDÉRER AVANT D'IMPRIMER UN PROTOTYPE EN 3D

1. PRODUIT FINAL

L'application du produit final est l'un des aspects les plus importants à prendre en compte avant l'impression 3D d'un prototype. Dans certains cas, le prototype doit reproduire le produit final sur le plan dimensionnel, fonctionnel ou esthétique. Dans d'autres cas, le prototype peut n'être qu'un seul composant qui doit être vérifié pour son ajustement dans un assemblage. Plus simple encore, un modèle conceptuel peut avoir besoin de relayer la forme et la sensation d'un produit entre les mains d'un utilisateur avant de choisir le design industriel de base.

2. TECHNOLOGIE D'IMPRESSION 3D

Selon le type de prototype et son application, un ingénieur doit décider de la technologie d'impression 3D à utiliser. Pour les prototypes fonctionnels, le Fused Deposition Modeling (FDM) est couramment utilisé. Le FDM est également utilisé pour les pièces nécessitant des caractéristiques supérieures à 100 microns. Pour des prototypes esthétiquement attrayants, des technologies telles que la stéréolithographie (SLA) ou Polyjet sont utilisées. Et dans certains cas, il peut être judicieux d'utiliser une combinaison de technologies de fabrication additive et soustractive pour obtenir le meilleur résultat de prototype.

3. DIRECTIVES DE CONCEPTION

Lorsque vous imprimez des prototypes en 3D, vous devez tenir compte des directives de conception telles que l'épaisseur de la paroi, la conception étanche, les coques multiples ou maintenir la taille minimale des caractéristiques conformément à la technologie d'impression 3D. Ceci est similaire aux considérations que vous voudriez faire lors de l'utilisation d'autres technologies de fabrication; cependant, avec l'impression 3D, vous pouvez accéder à une toute nouvelle gamme de libertés géométriques par rapport aux technologies soustractives.

Continuez à lire cet article pour en savoir plus sur les types de prototypes d'impression 3D ainsi que sur les matériaux populaires pour ces prototypes.

Précédemment présenté sur le site Web de Makerbot.