Maximiser la résistance et la précision :un guide professionnel sur les inserts de post-traitement additif

Publié le 23 novembre 2022

Précédemment publié sur fastradius.com le 23 novembre 2022

De nombreuses pièces imprimées en 3D ne sont pas prêtes à 100 % dès la sortie de l'imprimante, c'est là qu'intervient le post-traitement additif. Les techniques de post-traitement telles que le ponçage et le lissage peuvent améliorer l'apparence et la sensation 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 devoir être ajoutés pour garantir qu'une pièce fonctionne comme prévu, répond à ses spécifications de conception et est prête à être utilisée par le client.

Les inserts de post-traitement additifs servent à différentes fins, notamment en permettant de fixer les pièces imprimées à d'autres composants, en éliminant le besoin de rivets ou d'adhésifs et en contribuant à rationaliser le processus de fabrication. Le métal étant plus durable que le plastique, certains inserts peuvent même augmenter la durabilité des pièces, ce qui signifie que les produits en plastique imprimés en 3D peuvent être assemblés et démontés à plusieurs reprises sans dommage.

Trois types généraux d'inserts de post-traitement additif sont disponibles :les inserts à ajustement serré, les inserts à chaud et les inserts Helicoil. Chaque type d'insert est mieux adapté aux différents processus d'impression 3D et cas d'utilisation :dans cet esprit, nous sommes là pour vous aider à comprendre lequel est le mieux adapté à votre projet.

Inserts de post-traitement additifs

Inserts à pression

L'ajustement par pression est le type d'insert de post-traitement additif le plus courant et convient le mieux aux pièces de synthèse de lumière numérique en carbone (DLS), de HP Multi Jet Fusion (MJF) et de stéréolithographie (SLA). Bien que tarauder une pièce ou intégrer des filetages dans sa conception puisse être une option pour les projets d'impression 3D, les filetages en plastique s'usent ou se décomposent relativement rapidement par rapport aux filetages d'inserts métalliques à ajustement serré. En gardant ce problème à l'esprit, les inserts à pression sont souvent utilisés dans les cas qui nécessitent des capacités de charge et une durabilité élevées, tels que les boîtiers en plastique imprimés en 3D, les boîtiers, les appareils électroniques grand public et d'autres pièces qui doivent accepter des vis pour l'assemblage.

Pour utiliser un insert à pression, vous devrez concevoir votre pièce avec un trou ou en percer un une fois l'impression terminée. L'ajout de l'insert sera relativement facile une fois que vous aurez votre trou :les inserts pressés sont coniques, ils s'aligneront donc automatiquement lorsqu'ils seront enfoncés. Au lieu de tarauder le trou ou de faire fondre le plastique avant d'installer un insert dans une pièce imprimée en 3D, vous pouvez simplement utiliser un marteau ou une presse à arbre pour le mettre en place. Étant donné que les inserts à pression ont souvent des surfaces extérieures moletées, ils resteront en place une fois insérés.

Inserts implantés à chaud

Il est également possible d’utiliser des inserts thermocollés avec des pièces additives. Mieux adapté aux projets d'impression MJF et FDM, le thermocollage consiste à chauffer l'insert pour faire fondre le plastique et à le mettre en place pendant qu'il refroidit. L'augmentation et le refroidissement de la température des composants en plastique 3D permettront au matériau de se reformer autour de l'insert, créant ainsi une liaison solide avec la pièce imprimée. Vous devrez faire attention à la quantité de chaleur et de pression que vous appliquez lors de l’installation des inserts thermocollés afin d’obtenir les meilleurs résultats. 

Le jalonnement thermique réduit non seulement la complexité d'une pièce en éliminant le besoin de conception de filetage CAO ou de rivets, mais augmente également sa durabilité et améliore son aspect esthétique. Les inserts filetés qui ont été implantés à chaud (plutôt qu'imprimés ou taraudés en 3D) auront également une plus grande résistance à l'arrachement et pourront mieux résister aux charges de dénudage, d'arrachement et de couple. Par conséquent, l'utilisation du thermocollage pour fixer des inserts et des attaches métalliques dans des pièces imprimées en 3D est une pratique courante dans de nombreux secteurs, notamment ceux de l'automobile, des télécommunications et de l'électroménager, et le processus est utilisé sur tout, des boîtiers électroniques aux cadrans d'appareils.

Inserts d'hélicoptère

Les inserts Helicoil sont traditionnellement utilisés dans les pièces métalliques, mais peuvent également être utilisés dans les impressions 3D FDM, qu'une pièce ait un filetage imprimé en 3D ou un trou traditionnellement percé et taraudé. Également connus sous le nom d'inserts hélicoïdaux et d'inserts filetés (STI), les inserts Helicoil sont des inserts en fil enroulé avec des bobines 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 bobine se dilatera alors, formant un joint étanche contre les fils existants.

Il existe plusieurs types d'inserts Helicoil disponibles. Stanley Engineering, par exemple, propose des inserts filetés HeliCoil qui fournissent des filetages internes pour les fixations de taille standard et des inserts métalliques à verrouillage de vis qui offrent des filetages de vis conventionnels permanents. Stanley Engineering produit également des inserts filetés libres avec des filetages pouvant être utilisés aux deux extrémités, ainsi que des inserts filetés sans nœuds qui sont résistants à l'usure et éliminent le besoin de récupérer les tiges.

Les inserts métalliques Helicoil sont solides, durables et résistants à la chaleur. Ils empêchent également l’usure des trous filetés et peuvent ainsi prolonger la durée de vie d’une pièce imprimée en 3D. Les inserts Helicoil sont couramment utilisés dans les secteurs de l'aérospatiale, de la défense, de l'automobile, de la médecine et des télécommunications.

Créer des pièces solides et durables avec SyBridge

Les inserts pressés, les inserts fixés à chaud et les inserts Helicoil offrent tout, depuis une durabilité accrue des pièces jusqu'à la possibilité d'un processus de fabrication plus rationalisé. Cependant, étant donné que chaque type d'insert est mieux adapté aux différentes exigences du projet, une installation incorrecte peut endommager les pièces en plastique et finir par augmenter les délais et les coûts de production. Compte tenu de l'importance des inserts pour certains projets et des défis associés, il est logique de travailler avec un fabricant expérimenté comme SyBridge pour garantir que vous sélectionnez l'insert adapté à vos besoins. 

Lorsque vous travaillez avec SyBridge, vous n'avez pas besoin d'être un expert en fabrication pour ajouter des inserts à vos pièces imprimées en 3D ou pour naviguer dans n'importe quel aspect de la production. Notre équipe d'experts vous guidera tout au long du processus de fabrication, vous aidant à affiner vos conceptions pour garantir que vos pièces sont optimisées en termes de qualité et de coût à chaque étape, et répondent à vos attentes une fois terminées. Il 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 et les méthodes de fabrication des pièces, et exécuter des contrôles automatisés de conception pour la fabrication (DFM) pour identifier les problèmes avec votre pièce. Pour en savoir plus sur les inserts de post-traitement ou sur l'un de nos services de fabrication, contactez-nous dès aujourd'hui.