Remplissage clairsemé vs pièces solides FDM

Impression 3D FDM :Principaux avantages du remplissage clairsemé par rapport aux pièces FDM solides

FDM® (Fused Deposition Modeling) est l'un des procédés d'impression 3D originaux, utilisé dans toutes les industries pour la production d'aides à la fabrication, le prototypage rapide et les pièces de production. La technologie d'impression 3D FDM construit des pièces avec des thermoplastiques solides de qualité technique comme l'ABS et le polycarbonate. Chez Stratasys Direct, les imprimantes 3D industrielles FDM sont un choix populaire parmi les entreprises aérospatiales et de transport pour les applications hautes performances nécessitant une résistance à la chaleur ou aux chocs.

L'une des fonctions uniques des imprimantes 3D FDM est un mode de construction qui permet aux utilisateurs de remplir des sections plus épaisses de la géométrie de la pièce avec ce qu'on appelle un "remplissage clairsemé". Le remplissage clairsemé se produit lorsque le plastique est extrudé dans une structure semblable à un échafaudage au lieu d'une couche imprimée en 3D standard. Il en résulte que les sections d'une pièce 3D sont presque creuses, mais avec le support nécessaire pour conserver la résistance et la rigidité. Pensez à des câbles de pont ou à des poteaux de garde-corps qui renforcent la structure globale avec des espaces entre eux.

Le style de remplissage choisi pour les pièces FDM affecte l'intérieur des pièces, mais l'extérieur apparaît et fonctionne de la même manière qu'une pièce de remplissage solide. Les pièces peu chargées peuvent être finies de la même manière que les pièces pleines avec des post-traitements tels que le ponçage, l'époxy, l'apprêt et la peinture.

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Avantages du remplissage clairsemé

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1. Poids réduit

Un remplissage clairsemé signifie moins de matériau intégré dans la pièce, de sorte que le poids de la pièce finale est considérablement réduit. Si vous concevez une pièce qui gagnerait à être plus légère, un remplissage clairsemé est un moyen facile d'obtenir un poids réduit tout en conservant sa résistance.

2. Temps de construction réduit

Parce que l'imprimante 3D a moins de plastique à déposer dans chaque couche, une pièce qui utilise un remplissage clairsemé prend moins de temps à construire. Avec les avantages de vitesse de l'impression 3D déjà, le temps économisé avec un remplissage clairsemé signifie que vos pièces sont livrées plus rapidement.

3. Coût des pièces réduit

De plus, la réduction du matériau utilisé pour fabriquer les pièces de rechange et le temps d'impression plus rapide contribuent à une pièce globale moins chère. Chez Stratasys Direct, le temps de construction et les coûts des matériaux sont les principaux facteurs contribuant au coût par pièce.

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Quand utiliser un remplissage intérieur solide

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Stratasys Direct recommande aux clients d'utiliser un remplissage intérieur solide lorsque :

1. La résistance de la pièce est la caractéristique critique

Alors que les pièces qui utilisent un remplissage clairsemé dans les sections conservent leur résistance, le remplissage solide fournit généralement une pièce encore plus solide. Si vous testez fonctionnellement un prototype qui résistera à un impact élevé, par exemple, vous devriez envisager de remplir des sections plus épaisses d'une pièce avec un remplissage solide standard.

2. La pièce est composée de détails fins et de parois minces

Chez Stratasys Direct, les parois minces d'une conception sont construites solides par défaut, et les seules sections suffisantes auront un remplissage clairsemé. Cette recommandation dépend généralement de la hauteur de la couche, et nous avons défini les épaisseurs par défaut de 0,2" à 0,6". Des épaisseurs plus fines sont possibles avec l'aide d'un ingénieur Stratasys Direct.

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Quand utiliser le remplissage clairsemé

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Stratasys Direct recommande à ses clients d'utiliser un remplissage épars lorsque :

1. La pièce peut gagner à être plus légère

De nombreuses entreprises qui utilisent l'impression 3D recherchent des alternatives légères aux conceptions qui seraient usinées à partir de métal ou de matériaux plus lourds. L'impression 3D peut offrir un poids réduit en offrant des formes complexes et des intérieurs clairsemés.

2. La pièce a un grand intérieur

Si votre conception comporte des éléments intérieurs qui doivent être remplis, c'est une bonne idée de tirer parti d'un remplissage clairsemé. Non seulement votre coût par pièce sera réduit, mais votre pièce sera livrée beaucoup plus tôt. De plus, si vous concevez quelque chose de grand, vous pourriez bénéficier d'une réduction significative du poids avec moins de plastique à l'intérieur.

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BMW utilise un remplissage clairsemé dans un appareil de test

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L'usine BMW AG de Regensburg, en Allemagne, a utilisé des fixations en aluminium usinées de manière conventionnelle lors de l'assemblage et du test des supports de pare-chocs. Les fixations métalliques étaient inconfortables et lourdes pour les travailleurs, qui tenaient manuellement les fixations pour chaque test et lors de l'application des supports de pare-chocs. BMW a saisi l'occasion de tester un appareil plus optimisé à l'aide de l'impression 3D.

En passant au remplissage clairsemé FDM avec un matériau thermoplastique ABS-M30 pour leur luminaire, BMW a pu créer des luminaires plus personnalisés qui étaient auparavant trop coûteux à produire. Les nouveaux luminaires imprimés en 3D sont 72 % plus légers que les luminaires précédents. Les luminaires légers ont amélioré la productivité et la précision grâce à une ergonomie améliorée qui est beaucoup moins éprouvante pour l'assembleur. En passant à l'impression 3D, BMW a réalisé une économie de 58 % sur le coût par appareil et une augmentation de 92 % des délais de livraison plus rapides.