Modélisation des dépôts fondus :avantages, inconvénients et quand la choisir

Publié le 28 mars 2022

Publié initialement sur fastradius.com sur 28 mars 2022

La modélisation par dépôt fondu (FDM) est une technique de fabrication additive de pointe qui fait fondre et extruder le filament, en le déposant couche par couche sur une plateforme de fabrication. Le processus étant hautement automatisé, un partenaire d'impression 3D peut simplement découper votre fichier numérique, calibrer le lit d'impression et lancer la tâche.

Bien que le FDM excelle dans le prototypage rapide, il est également utilisé dans la fabrication de dispositifs médicaux, d'outillage, de composants automobiles, etc. En tant que méthode d'impression 3D la plus largement adoptée, il est essentiel de peser ses forces et ses faiblesses avant de s'engager dans un projet.

Avantages de la modélisation des dépôts fondus

La vitesse est l’un des principaux avantages du FDM. Les pièces peuvent être produites en quelques minutes ou quelques heures, ce qui réduit considérablement les délais de livraison et accélère le cycle d'itération de conception. La technologie prend également en charge les grandes fabrications, et la nature modulaire des imprimantes FDM maintient le rapport coût/taille à un faible niveau.

La flexibilité matérielle est un autre attrait. FDM accepte un large spectre de filaments (ABS, PETG, PLA, nylon et plus encore) dans de nombreuses couleurs, souvent à un coût inférieur à celui des systèmes à base de résine.

Inconvénients de la modélisation des dépôts fondus

La faible résolution est le principal inconvénient. Les hauteurs de couche épaisses signifient que les détails fins sont difficiles à capturer, et les pièces finies présentent généralement une surface rugueuse qui nécessite un post-traitement tel qu'un lissage à la vapeur, un remplissage d'espace ou un revêtement époxy, des étapes qui prolongent le temps de production.

Le dépôt couche par couche introduit également une anisotropie; Les pièces FDM sont plus faibles le long de l'interface des couches, en particulier sous des charges de compression parallèles aux couches. L'impression sur des axes alternés peut améliorer la résistance, mais la légèreté des pièces FDM compense souvent la modeste réduction des performances mécaniques.

Les structures de support sont obligatoires pour les surplombs, ce qui augmente l'utilisation de matériaux, le temps d'impression et les efforts de post-traitement par rapport aux méthodes sans support comme HP Multi-Jet Fusion.

Quand choisir FDM

Pour les projets exigeant une haute résolution ou des finitions lisses, la stéréolithographie (SLA) peut être préférable. Le SLA durcit la résine liquide avec un laser, offrant des hauteurs de couche plus fines et une qualité de surface supérieure, mais généralement avec des volumes de fabrication plus petits et des coûts de matériaux plus élevés.

Construire du volume

Les imprimantes SLA ont généralement des plaques de fabrication plus petites, ce qui limite la taille des lots. Pour les grandes pièces ou plusieurs petits articles, FDM offre une solution plus pratique et plus rentable.

Vitesse d'impression

Lors de l’impression de petits composants, l’écart de vitesse entre FDM et SLA est minime. Pour les pièces plus grandes, l'augmentation du diamètre de la buse et de la hauteur de la couche accélère l'impression FDM, mais au détriment de la résolution et potentiellement de la résistance si le remplissage est réduit.

Matériaux

Le SLA prend en charge les résines biocompatibles idéales pour les prototypes médicaux, mais les choix de matériaux sont limités à une poignée de couleurs et sont plus chers que la plupart des filaments. Les filaments FDM offrent plus de couleurs, des coûts moins élevés et un rendement plus élevé par unité de matériau.

Résolution, précision et état de surface

Les couches plus grossières du FDM produisent des crêtes visibles, tandis que le SLA peut atteindre des résolutions aussi fines que 25 µm, réduisant ainsi la distorsion thermique et produisant des pièces plus lisses et dimensionnellement précises.

Si votre conception comprend des géométries complexes, des formes organiques ou nécessite des tolérances strictes, le SLA est généralement le meilleur choix.

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Le prix abordable et la rapidité du FDM le rendent idéal pour les modèles de validation de principe ou les grands prototypes simples. Ses limites en termes de résolution et de finition doivent être prises en compte lors de la sélection d'une méthode d'impression.

L'équipe d'ingénierie de SyBridge Technologies peut vous aider à évaluer l'adéquation du FDM à votre application, à optimiser les conceptions et à superviser l'ensemble du flux de production, du découpage à la livraison finale de la pièce.

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