Guide essentiel de la modélisation par dépôt fondu (FDM) – Impression 3D rapide, précise et rentable

La modélisation par dépôt fondu (FDM) est un processus de fabrication additive dans lequel une machine extrude avec précision un filament de plastique fondu pour créer une pièce. Le filament est extrudé à partir d’une extrémité chauffée, disposé en zigzag pour créer la forme de la pièce de bas en haut. La technologie FDM peut être utilisée pour le prototypage rapide et est largement connue pour sa rapidité, sa précision et son coût compétitif. Les pièces sont très rigides, notamment par rapport au frittage sélectif par laser (SLS), ce qui en fait un choix idéal pour les projets nécessitant une certaine rigidité.

Notre mini-guide FDM fournit des informations sur les avantages, les tolérances et les caractéristiques de conception spécifiques du FDM.

Véritables thermoplastiques techniques

La disponibilité d’une large gamme de thermoplastiques techniques confère au FDM un avantage distinct par rapport aux autres technologies d’impression 3D.

En plus de sa vaste sélection de matériaux, FDM propose une large gamme d'options de couleurs.

• Blanc
• Gris clair
• Gris
• Gris foncé
• Noir
• Jaune
• Orange
• Rouge
• Vert
• Bleu
• Bleu foncé
• Ivoire
• Naturel
• Translucide Naturel
• Ambre translucide
• Rouge translucide

ABS :  L'ABS est un thermoplastique de qualité production solide et stable disponible dans une large gamme de couleurs et de propriétés de matériaux.

Autres avantages

Géométries complexes

La liberté de concevoir et de fabriquer des géométries complexes et des structures intérieures complexes est l’une des grandes promesses de la fabrication additive. Les technologies d’impression 3D permettent de créer des pièces impossibles à fabriquer autrement. Sortez des sentiers battus !

Précision de l'impression 3D FDM

Le service FDM de Xometry vous permet de produire des pièces avec une tolérance constamment serrée de +/-0,005″.

Grand volume de construction

La solution FDM de Xometry offre de grands volumes de construction allant jusqu'à 36″ x 24″ x 36″.

Conseil de conception 1 :Épaisseur des parois

Les imprimantes 3D produisent des pièces en superposant successivement des matériaux. L'épaisseur de la paroi est limitée par la taille du filament, et les éléments plus fins que deux fois l'épaisseur du filament ne s'impriment généralement pas correctement.

Les caractéristiques comportant une seule couche de filament sont faibles et imprécises. Pour les structures de support, les murs doivent avoir une épaisseur d'au moins 0,047" à 0,06" (1,2 à 1,5 mm) pour de meilleurs résultats en permettant au filament de se remplir entre les couches.

Les murs sans profils fermés tels que les lignes sont également moins résolus que ceux tels que les boucles circulaires et fermées. Par conséquent, des murs plus fins et plus circulaires sont plus proches de l'intention de conception que ceux avec des murs droits.

L'épaisseur de mur recommandée est d'au moins 0,047 po à 0,06 po (1,2 à 1,5 mm) pour les murs de soutènement.

Astuce de conception 2 : Orientation

L'orientation des pièces en FDM a un impact énorme sur leur résistance globale et leur apparence, en particulier pour les éléments fins et concentriques. Les fonctionnalités concentriques sont mieux résolues lorsque les calques s'impriment parallèlement à l'axe XY. De nombreuses caractéristiques fines (par exemple les onglets) sont également plus fortes lorsqu'elles sont imprimées parallèlement à l'axe XY.

Concevoir une pièce de manière à ce que les éléments fragiles et concentriques se développent dans la même direction aidera à déterminer la meilleure orientation pour une pièce à imprimer.

L'orientation de la pièce compte

Astuce de conception 3 : trous

Xometry recommande que les trous pour FDM soient conçus avec un diamètre supérieur à 0,04 " (1 mm) pour conserver une forme circulaire. L'orientation des trous est très importante et la résolution a tendance à être meilleure lorsqu'ils sont imprimés parallèlement à l'axe xy. En effet, les trous sont délimités par des cercles concentriques de filament plutôt que par des butées décalées entre les couches. Pour augmenter la précision des trous traversants, Xometry peut percer des trous pendant le post-traitement.

Trous dans les pièces FDM

Astuce de conception 4 :Texte et petits détails

Le texte et les petits détails sont très difficiles à imprimer en FDM car de nombreux petits détails ne sont pas enregistrés lors du processus d'impression lorsqu'ils sont en dessous de certaines tolérances telles que l'épaisseur du filament. L'épaisseur recommandée que le texte en saillie doit conserver est d'au moins 0,04" (1 mm) pour s'enregistrer correctement. Le texte doit également avoir une hauteur d'au moins 0,04" (1 mm), mais il est recommandé de mesurer entre 0,047" et 0,06" (1,2 - 1,5 mm) pour être lisible et éviter les erreurs inattendues, ce qui permettra à plusieurs couches de filament de s'empiler les unes sur les autres et de réduire le risque de casse. Le texte découpé doit également respecter ces tolérances pour être résolu correctement. Assurez-vous d'utiliser des polices de texte normales ou plus grandes, mais évitez les polices plus condensées et plus petites. Tous le texte doit également être orienté parallèlement au plan xy pour de meilleurs résultats, car cela permettra à plusieurs calques de s'empiler proprement et d'éviter les caractères et les détails « écrasés ».

Texte sur un fichier CAO FDM

Astuce de conception 5 : onglets

Les languettes sont très susceptibles de se briser en FDM, en particulier pour les pièces plus grandes. La première chose à faire serait d'augmenter la taille de l'onglet aussi grand que possible (la taille dépend de l'application et de la taille de la pièce globale).

L'orientation des languettes parallèlement au plan xy augmentera également la résistance de la languette et réduira le risque de casse. L'intégration d'une conception d'onglets remplaçables est un autre excellent moyen d'utiliser les onglets dans FDM, afin que les onglets puissent être imprimés séparément dans la meilleure orientation, puis insérés en post-traitement de l'orientation des onglets.

Onglets sur un fichier CAO FDM

Astuce de conception 6 :Côtes

Une autre excellente alternative aux congés pour augmenter la résistance des structures de support consiste à ajouter des nervures. En effet, les nervures répartissent la force appliquée à une structure sur une plus grande surface. Il est important de suivre les tolérances indiquées dans la section sur l'épaisseur de paroi lors de la création de nervures afin de garantir qu'elles ne sont pas trop fines et qu'elles ne se cassent pas ou ne s'enregistrent pas pendant l'impression. Pour cette raison, une épaisseur minimale de nervure à suivre est de 0,06 po (1,5 mm) pour permettre plusieurs couches de filament à l'intérieur de chaque nervure.

Une nervure sur un fichier CAO FDM

Conseil de conception 7 :Angle d'inclinaison

Étant donné que FDM agrandit une pièce couche par couche, les caractéristiques à faible pente entraîneront un effet de progression plus visible.

Effets progressifs visibles résultant de la croissance couche par couche

Astuce de conception 8 : tranchants de couteau

Les angles vifs ou les caractéristiques tranchantes peuvent s'approcher des limites de résolution du FDM, ce qui entraîne des caractéristiques physiques imprévisibles. Une façon de résoudre ce problème consiste à épaissir légèrement la fonctionnalité.

Caractéristiques du tranchant

Astuce de conception 9 : Remplissages

Remplissage décrit comment une pièce solide doit être remplie de matériau pendant le processus de construction. Xometry propose 3 options de remplissage avec des propriétés différentes.

Ultraléger :  Les pièces de remplissage Ultralight de Xometry sont remplies d'un seul motif hachuré. Il s'agit de l'option de remplissage la plus légère et la moins coûteuse.

Joël Schadegg

Hé, je m'appelle Joel, rédacteur de contenu technique chez Xometry ! Je me suis donné pour mission personnelle d'aider les clients comme vous à tirer le meilleur parti de l'expérience Xometry et à réussir leurs projets en tirant parti de mon expérience pratique de l'exploitation de machines, du traitement des pièces et de l'exécution des commandes.

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