Quand utiliser l'ancien additif plutôt que la nouvelle technologie

La modélisation par dépôt de fil fondu (FDM), parfois appelée fabrication de filaments fondus (FFF), est un processus de fabrication qui existe depuis l'avènement de la technologie additive. S. Scott Crump a développé et commercialisé ce processus à la fin des années 1980 et au début des années 90 après avoir fondé Stratasys, et le processus FDM est depuis devenu synonyme de la façon dont de nombreuses personnes pensent à l'impression 3D aujourd'hui.

Les imprimantes 3D FDM fonctionnent en extrudant des filaments thermoplastiques à travers une buse chauffée et en appliquant des couches de plastique fondu sur une plate-forme de construction. Une fois les couches refroidies, la pièce est terminée.

La fabrication avec la technologie FDM est souvent plus simple et plus directe que l'utilisation de technologies additives plus récentes telles que la synthèse de la lumière numérique au carbone (DLS), la stéréolithographie (SLA) ou la fusion HP MultiJet (MJF), car elle n'implique que de la chaleur et du plastique - pas de cuves, de résines ou lampes ultraviolettes requises.

Les technologies de fabrication additive de pointe telles que DLS et MJF sont passionnantes et promettent de nouvelles possibilités, mais cela ne signifie pas nécessairement qu'elles sont la meilleure option pour chaque projet. Souvent, les équipes de produits, attirées par la nouveauté et l'enthousiasme de la nouvelle technologie d'impression 3D, négligent les avantages des technologies de fabrication additive héritées comme le FDM. Cependant, dans de nombreux cas, FDM produira en fait les meilleurs résultats.

Pourquoi choisir l'ancien additif plutôt que la nouvelle technologie d'impression 3D ?

Les ingénieurs devraient envisager d'utiliser l'ancien additif plutôt que la nouvelle technologie d'impression 3D, car ces méthodes ont résisté à des décennies d'essais au combat. Étant donné que le FDM est largement utilisé depuis des décennies, il dispose d'une base de connaissances plus solide que les technologies plus récentes. Parce qu'ils sont à l'aise avec le processus FDM et conscients de ses limites, les ingénieurs et les équipes produit peuvent construire en toute confiance et essayer des conceptions innovantes.

En termes d'options matérielles, l'additif hérité dépasse diverses technologies d'impression 3D. Le FDM est compatible avec une large gamme de thermoplastiques - de l'ABS au nylon en passant par le TPU - qui ont été testés, réglementés et bien reçus depuis de nombreuses années. En fait, les ingénieurs habitués à d'autres processus de fabrication de plastiques, tels que le moulage par injection, peuvent facilement utiliser une machine FDM pour fabriquer une pièce à partir du même matériau qu'ils utiliseraient normalement.

Comparativement, les matériaux de technologie d'impression 3D plus récents sont encore en cours d'évaluation, et dans cinq ou six ans, les équipes de produits pourraient découvrir que le matériau qu'ils ont utilisé pour leur dernière production n'était pas le meilleur choix pour garantir des performances à long terme. Les ingénieurs peuvent éliminer complètement ce problème potentiel en utilisant un additif hérité.

De plus, FDM est la seule technologie additive compatible avec ULTEM® (PEI), le seul thermoplastique haute performance approuvé pour une utilisation dans l'industrie aérospatiale. En utilisant l'ancien additif, les ingénieurs peuvent poursuivre des cas d'utilisation plus stimulants et innovants dans des secteurs strictement réglementés.

Un autre facteur promettant une plus grande flexibilité de conception et d'ingénierie dans le processus FDM est la taille physique des machines FDM et de leurs espaces de travail. Les machines FDM sont généralement plus grandes que les nouvelles technologies d'impression 3D, ce qui permet la création de pièces plus grandes. Les machines MJF, SLA et DLS offrent toutes des espaces de travail plus petits, limitant ainsi la taille des pièces pouvant être fabriquées.

Enfin, le FDM est généralement plus fiable que la nouvelle technologie d'impression 3D en matière de prototypage rapide 3D. Ce processus est rapide, fiable, efficace et idéal pour créer plusieurs prototypes sans augmenter les coûts.

Choisir entre les technologies de fabrication additive

Malgré ces avantages clés, l'additif hérité a ses inconvénients. Par exemple, le FDM n'est généralement pas recommandé pour les produits destinés aux consommateurs ou les applications pour lesquelles une finition de surface propre est requise, car l'extrusion de filaments laisse souvent des différences de texture notables sur la pièce. Il peut également être difficile de créer de minuscules entités ou treillis à l'aide de FDM. Dans de telles situations, il serait plus logique de tirer parti d'une nouvelle technologie d'impression 3D.

Au moment de choisir entre les technologies de fabrication additive, il est préférable de considérer d'abord la taille et la géométrie. Ces facteurs réduiront considérablement le pool de processus prospectifs. Si un ingénieur souhaite imprimer une grande pièce en plastique, il peut être assuré que le FDM est probablement l'une des meilleures options de fabrication.

Si un ingénieur souhaite imprimer une pièce de taille plus modeste, il peut envisager une gamme de processus plus large, tout en gardant à l'esprit que Carbon DLS n'est recommandé que pour les pièces plus petites que la paume de la main. Si un ingénieur souhaite imprimer un produit destiné au consommateur avec des détails complexes ou une haute résolution, il est préférable de limiter son évaluation à DLS, SLS ou MJF.

Une fois que la taille et la forme ont été prises en compte, les ingénieurs et les équipes produit peuvent être plus précis et commencer à réfléchir aux matériaux, au coût, à la vitesse et au volume de production, etc.

Construisez de meilleures pièces avec des conseils et des conseils d'experts

En matière de technologies de fabrication additive, plus récent n'est pas toujours meilleur. Le FDM a été développé il y a plus de trente ans, mais il figure toujours parmi les meilleures technologies de fabrication additive pour le prototypage rapide et la fabrication de grandes pièces.

De plus, il dépasse diverses technologies d'impression 3D en ce qui concerne les matériaux disponibles. Pourtant, il existe des cas dans lesquels la nouvelle technologie d'impression 3D offre quelque chose que l'additif hérité ne peut pas. Il appartient aux équipes de produits de faire preuve de diligence raisonnable pour s'assurer qu'elles sélectionnent la technologie additive la mieux adaptée à leur projet donné.

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Pour plus d'informations sur la technologie additive, consultez les articles connexes dans le centre d'apprentissage Fast Radius.

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