Conseils de conception d'impression 3D pour la modélisation par dépôt de fil fondu (FDM)

La modélisation par dépôt de fil fondu est un procédé d'impression 3D de type extrusion. Dans cette technologie, un filament de matériau est alimenté en continu à travers une buse chauffée qui fait fondre le matériau. La buse se déplace pour déposer le matériau couche par couche sous la forme de l'objet prévu jusqu'à ce que l'objet soit formé.

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

Limites de taille

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

Structures de soutien

FDM construit les pièces couche par couche. Si une couche supérieure n'est pas suffisamment soutenue par la couche située en dessous, elle risque de s'effondrer. Ce problème est très valable dans les éléments tels que les ponts et les surplombs.

Les ponts dans 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 solution consiste à concevoir des structures de support qui fourniraient un support pendant l'impression et seraient retirées du produit final plus tard.

Surplombs

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

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

Trous

L'impression de trous peut être délicate dans les processus d'extrusion. FDM imprime généralement des trous sous-dimensionnés car le périmètre de chaque couche imprimée comprime 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, car la réduction de taille est directement proportionnelle au rapport entre le diamètre du trou et le diamètre de la buse.

Habituellement, le sous-dimensionnement est pris en compte au préalable par un logiciel de découpage. Cependant, la précision peut varier. Si la précision d'un trou est cruciale, il peut être percé une fois l'impression terminée.

Pied d'éléphant

Lors de l'impression FDM, la buse a comprimé la couche de matériau contre la couche précédente lors de l'impression. Cela rend la couche la plus basse de la partie qui est en contact avec la plate-forme du bâtiment pour produire un évasement communément appelé "pied d'éléphant". Cela affecte la précision dimensionnelle globale d'une pièce. Le pied d'éléphant peut être évité en ajoutant des congés aux parties inférieures d'un objet en contact avec la plate-forme de construction.

Coins

Les arêtes vives et les coins seront tous légèrement arrondis d'un rayon égal à la taille de la buse de l'imprimante. En effet, les buses des imprimantes FDM sont rondes. Pour les pièces non compatibles, ce n'est pas un problème. Il est toutefois important de prendre en compte les bords arrondis lors de la création de pièces d'assemblage.

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