Maximiser résistance et précision : guide professionnel des inserts de post-traitement additif

Publié le 23 novembre 2022

Précédemment publié sur fastradius.com le 23 novembre 2022

Beaucoup de pièces imprimées en 3D ne sont pas 100% prêtes directement sorties de l'imprimante, c'est là qu'intervient le post-traitement additif. Les techniques de post-traitement comme le ponçage et le lissage peuvent améliorer l'apparence et le toucher de votre pièce, mais d'autres techniques de post-traitement telles que l'application d'inserts métalliques, améliorent ses propriétés mécaniques ou sa précision géométrique. Dans certains cas, des inserts de post-traitement peuvent avoir besoin d'être ajoutés pour assurer qu'une pièce fonctionne comme prévu, répond à ses spécifications de conception et est prête pour l'utilisation client.

Les inserts de post-traitement additif servent à différents objectifs, incluant permettre aux pièces imprimées d'être fixées à d'autres composants, éliminant le besoin de rivets ou adhésifs, et aidant à rationaliser le processus de fabrication. Puisque le métal est plus durable que le plastique, certains inserts peuvent même augmenter la durabilité de la pièce, signifiant que les produits plastiques imprimés en 3D peuvent être répétés assemblés et désassemblés sans dommage.

Il y a trois types généraux d'inserts de post-traitement additif disponibles : inserts à pression (press-fit), inserts à chaud (heat-staked) et inserts Helicoil. Chaque type d'insert est mieux adapté à différents processus d'impression 3D et cas d'usage : avec cela en tête, nous sommes ici pour vous aider à comprendre lequel est le bon ajustement pour votre projet.

Inserts de post-traitement additif

Inserts à pression (Press-Fit)

Le press-fit est le type d'insert de post-traitement additif le plus courant, et est le mieux adapté aux pièces Carbon Digital Light Synthesis (DLS), HP Multi Jet Fusion (MJF) et stéréolithographie (SLA). Bien que tarauder une pièce ou intégrer des filets dans sa conception puisse être une option pour les projets d'impression 3D, les filets en plastique s'useront ou se dégraderont relativement vite comparés aux filets d'inserts press-fit en métal. Avec ce problème en tête, les inserts press-fit sont souvent utilisés dans les cas qui nécessitent des capacités de charge élevées et de durabilité, comme les boîtiers, coques, électronique grand public et autres pièces qui doivent accepter des vis pour l'assemblage.

Pour utiliser un insert press-fit, vous devrez concevoir votre pièce avec un trou, ou en percer un après l'impression. L'ajout de l'insert sera relativement facile une fois que vous avez votre trou : les inserts press-fit sont coniques, donc ils s'alignent automatiquement quand ils sont pressés. Au lieu de tarauder le trou ou fondre le plastique avant d'installer un insert dans une pièce imprimée en 3D, vous pouvez simplement utiliser un marteau ou une presse à arbor pour le mettre en place. Puisque les inserts press-fit ont souvent des surfaces extérieures moletées, ils resteront en place une fois insérés.

Inserts à chaud (Heat Staked)

Il est aussi possible d'utiliser des inserts à chaud avec des pièces additifs. Mieux adaptés pour les projets d'impression MJF et FDM, le heat staking implique de chauffer l'insert pour fondre le plastique, et de le pousser en place pendant qu'il refroidit. Élever et refroidir la température des composants plastiques 3D permettra au matériau de se reformer autour de l'insert, créant une liaison forte avec la pièce imprimée. Vous devrez faire attention à combien de chaleur et pression vous appliquez lors de l'installation d'inserts à chaud pour obtenir les meilleurs résultats.

Le heat staking non seulement réduit la complexité d'une pièce en éliminant le besoin de conception de filets CAO ou de rivets, mais augmente sa durabilité et améliore l'apparence cosmétique. Les inserts filetés qui ont été heat-staked (plutôt qu'imprimés en 3D ou taraudés) auront aussi une plus grande résistance à l'arrachement et pourront mieux résister au défilement, aux charges d'arrachement et aux couples de défilement. En résultat, l'utilisation du heat staking pour fixer des inserts métalliques et fixations dans des pièces imprimées en 3D est une pratique courante dans de nombreuses industries, incluant l'automobile, les télécoms et l'électroménager, et le processus est utilisé sur tout, des boîtiers électroniques aux cadrans d'appareils.

Inserts Helicoil

Les inserts Helicoil sont traditionnellement utilisés dans les pièces métalliques mais peuvent aussi être utilisés dans les impressions FDM 3D, indépendamment de si une pièce a un filet imprimé en 3D ou un trou traditionnellement percé et taraudé. Aussi connus comme inserts hélicoïdaux et inserts de filet de vis (STI), les inserts Helicoil sont des inserts en fil enroulé avec des spires plus larges que le trou dans lequel ils sont insérés. Pour installer un insert Helicoil, vous devrez percer et tarauder, ou imprimer en 3D, un trou fileté, avant de visser l'insert sur un outil d'installation et de l'installer. La spire s'étendra alors, formant un joint étanche contre les filets existants.

Il y a plusieurs types d'inserts Helicoil disponibles. Stanley Engineering, par exemple, offre des inserts de fil fileté HeliCoil qui fournissent des filets internes pour fixations de taille standard et des inserts de fil de verrouillage de vis qui offrent des filets de vis conventionnels permanents. Stanley Engineering produit aussi des inserts de fil à rotation libre avec des filets qui peuvent être utilisés des deux côtés, et des inserts filetés sans ergots qui sont résistants à l'usure et éliminent le besoin de récupération d'ergots.

Les inserts Helicoil métalliques sont solides, durables et résistants à la chaleur. Ils préviennent aussi les trous filetés de s'user, et peuvent ainsi allonger la durée de vie d'une pièce imprimée en 3D. Les inserts Helicoil sont couramment utilisés dans les industries aérospatiale, défense, automobile, médicale et télécoms.

Créer des pièces solides et durables avec SyBridge

Les inserts press-fit, heat-staked et Helicoil offrent tout, de l'augmentation de la durabilité des pièces à la possibilité d'un processus de fabrication plus rationalisé. Cependant, puisque chaque type d'insert est mieux adapté à différentes exigences de projet, une installation incorrecte peut endommager les pièces plastiques et finir par augmenter les temps de production et les coûts. Donnée l'importance des inserts pour certains projets, et leurs défis associés, il est logique de travailler avec un fabricant expérimenté comme SyBridge pour assurer que vous sélectionnez le bon insert pour vos besoins.

Quand vous travaillez avec SyBridge, vous n'aurez pas besoin d'être un expert en fabrication pour ajouter des inserts à vos pièces imprimées en 3D, ou pour naviguer n'importe quel aspect de la production. Notre équipe d'experts vous guidera à travers le processus de fabrication, vous aidant à affiner vos conceptions pour assurer que vos pièces sont optimisées pour la qualité et le coût à chaque étape, et répondent à vos attentes à la completion. C'est facile de démarrer votre projet : créez simplement un compte et téléchargez votre conception, et nous générerons un devis instantané pour vos pièces. Avant de générer un devis, vous pourrez ajuster les matériaux de pièce et méthodes de fabrication, et exécuter des vérifications automatisées de conception pour la fabrication (DFM) pour identifier les problèmes avec votre pièce. Pour en savoir plus sur les inserts de post-traitement, ou n'importe lequel de nos services de fabrication, contactez-nous aujourd'hui.