Conseils d'experts pour la conception en impression 3D FDM : précision et efficacité

Le dépôt de filament fondu (FDM) est un procédé d'impression 3D par extrusion. Dans cette technologie, un filament de matériau est alimenté en continu dans une buse chauffée qui fond le matériau. La buse se déplace en déposant le matériau couche par couche selon la forme de l'objet prévu jusqu'à sa formation complète.

Voici les principaux conseils de conception pour l'impression 3D FDM.

Limitations de taille

Le FDM permet d'imprimer des pièces jusqu'à 914 x 610 x 914 mm de volume. À l'autre extrémité, la taille minimale d'élément imprimable est de 0,2 mm. La tolérance réalisable est de ±0,3 % (min. 0,3 mm).

Structures de support

Le FDM construit les pièces couche par couche. Si une couche supérieure n'a pas un support suffisant de la couche inférieure, elle risque de s'effondrer. Ce problème est très réel pour des éléments tels que les ponts et les porte-à-faux.

Les ponts en FDM se produisent lorsque des couches horizontales sont construites entre deux points d'ancrage. Ces couches ont tendance à s'affaisser pendant l'impression car il n'y a pas de couches de support en dessous. Une solution consiste à réduire la distance entre les points d'ancrage. Une autre est de concevoir des structures de support qui fourniront le maintien pendant l'impression et seront retirées du produit final.

Porte-à-faux

Les porte-à-faux, quant à eux, se produisent lorsqu'une couche imprimée n'est soutenue que partiellement d'un côté par les couches inférieures. Un support insuffisant peut entraîner flexion, recourbement, bombement et mauvaise adhérence des couches. Ces problèmes ne surviennent pas lorsque le porte-à-faux forme un angle de 45° ou moins par rapport à la verticale. À cet angle, il y a encore 50 % de support des couches inférieures. Pour des porte-à-faux plus raides, une structure de support doit être incluse.

Bien qu'elles soient cruciales pour certaines caractéristiques, les structures de support entraînent du gaspillage de matériau et un temps d'impression plus long. Elles laissent également des marques sur le produit final lorsqu'elles sont retirées. Pour éviter l'utilisation de supports, vous pouvez diviser votre modèle en conceptions séparées, imprimer les pièces séparément, puis les assembler une fois l'impression terminée.

Trous

L'impression de trous peut être délicate dans les procédés par extrusion. Le FDM imprime généralement des trous sous-dimensionnés car le périmètre de chaque couche imprimée compresse le périmètre de la précédente. L'ampleur du sous-dimensionnement dépend de la taille de la buse d'impression et du diamètre du trou à imprimer, la réduction de taille étant directement proportionnelle au rapport entre le diamètre du trou et celui de la buse.

Habituellement, le sous-dimensionnement est pris en compte à l'avance par le logiciel de tranchage. Cependant, la précision peut varier. Si la précision d'un trou est cruciale, il peut être percé après l'impression.

Pied d'éléphant

Pendant l'impression FDM, la buse comprime la couche de matériau contre la couche précédente lors de l'impression. Cela fait en sorte que la couche la plus basse de la pièce, en contact avec le plateau de construction, produise un élargissement communément appelé « pied d'éléphant ». Cela affecte la précision dimensionnelle globale de la pièce. Le pied d'éléphant peut être évité en ajoutant des congés aux parties inférieures d'un objet en contact avec le plateau de construction.

Coins

Les arêtes vives et les coins seront tous légèrement arrondis par un rayon égal à la taille de la buse de l'imprimante. Cela est dû au fait que les buses des imprimantes FDM sont rondes. Pour les pièces non emboîtées, ce n'est pas un problème. Il est toutefois important de tenir compte des arêtes arrondies lors de la création de pièces emboîtées.

---

Vous souhaitez faire imprimer vos conceptions en 3D ? Téléchargez-les simplement sur le moteur de devis instantané Xometry℠ et obtenez un retour sur la fabricabilité ainsi qu'un devis avec prix et délais en quelques secondes !