Qu’est-ce qu’une déformation (« warping ») ?
Le « warping » peut se produire avec de nombreux processus d’impression 3D, notamment si un traitement thermique ou de refroidissement ont été nécessaires, ceux-ci pouvant entraîner une contraction du matériau. La pièce peut alors se tordre. La stéréolithographie (SLA) et le frittage laser sélectif (SLS) sont les plus touchés par le gauchissement ; le traitement numérique de la lumière (DLP) peut également être affecté, mais dans une moindre mesure, car le volume de construction est très petit. Parmi ces procédés, le SLS présente le plus grand risque de déformation.
L´équipe Quickparts s’efforce de vous informer dans le cas où une pièce peut se déformer, et de ce qui peut provoquer ce phénomène. Nous sommes attentifs à tout ce qui est susceptible de poser problème, du fichier de conception jusqu´à la température de nos installations, en passant par la période de l’année et le moment où la pièce arrivera à destination, et nous échangeons avec vous. Il pourra s’agir de modifier les délais d’expédition, d’envoyer la pièce dans un conteneur à température contrôlée, ou d’adapter votre dossier.
Facteurs contributifs
Vous vous demandez quels sont les facteurs qui contribuent aux déformations de vos pièces imprimées en SLS ou en SLA ? Voici quelques éléments susceptibles d´affecter votre produit final.
Géométrie
On peut construire des pièces en SLS avec un matériau différent si l´on sait que ces pièces vont se déformer, dans la mesure où certains matériaux présentent un risque de déformation plus important que d’autres. Si notre client a besoin d’une pièce de taille raisonnable qui soit plate, nous lui conseillons en général une impression en SLA, car nous savons que la pièce risque de ne pas être plate en SLS. Ou nous conseillons au client d’utiliser un autre matériau dont nous savons qu’il donnera de meilleurs résultats.
La première préoccupation de nos clients est l’usage auquel les pièces sont destinées. Certains matériaux SLS permettent de créer des pièces solides, que l´on peut monter à plusieurs reprises, et soumettre à un certain degré d’effort. Dans d’autres cas, nous pouvons recommander d’imprimer la pièce en plusieurs parties, puis de les assembler, en fonction des besoins du client et de l’utilisation qu’il souhaite faire de la pièce. La précision par rapport à la géométrie peut parfois être meilleure sur une pièce produite en plusieurs parties assemblées, que sur une pièce monobloc, qui pourra présenter un plus grand risque de déformation. Une pièce d’exposition, par exemple, qui ne sera manipulée qu’avec précaution, sera généralement bien imprimée en SLA, mais une pièce destinée à être montée sur un moteur ou à subir des heures de tests, gagnera à être imprimée en SLS.
Matériau
On peut construire des pièces en SLS avec un matériau différent si l´on sait que ces pièces vont se déformer, dans la mesure où certains matériaux présentent un risque de gauchissement plus important que d’autres. Si notre client a besoin d’une pièce de taille raisonnable qui soit plate, nous lui conseillons en général une impression en SLA, car nous savons que la pièce risque de ne pas être plate en SLS. Ou nous conseillons au client d’utiliser un autre matériau dont nous savons qu’il donnera de meilleurs résultats.
La première préoccupation de nos clients est l’usage auquel les pièces sont destinées. Certains matériaux SLS permettent de créer des pièces solides, que l´on peut monter à plusieurs reprises, et soumettre à un certain degré d’effort. Dans d’autres cas, nous pouvons recommander d’imprimer en 3D la pièce en plusieurs parties, puis de les assembler, en fonction des besoins du client et de l’utilisation qu’il souhaite faire de la pièce. La précision par rapport à la géométrie peut parfois être meilleure sur une pièce produite en plusieurs parties assemblées, que sur une pièce monobloc, qui pourra présenter un plus grand risque de déformation. Une pièce d’exposition, par exemple, qui ne sera manipulée qu’avec précaution, sera généralement bien imprimée en SLA, mais une pièce destinée à être montée sur un moteur ou à subir des heures de tests, gagnera à être imprimée en SLS.
Finition
Même la finition choisie pour une pièce peut provoquer une déformation. Si une pièce SLA ou SLS doit être peinte, la peinture peut parfois provoquer une déformation de la pièce, surtout si elle n’est appliquée que sur une seule face. Cet aspect n’est pas affecté par la température autant que par la géométrie. Si la pièce est plate et qu´elle ne doit être peinte que sur une seule face, cette pièce peut se déformer lorsque la peinture sèche, même si elle a été parfaitement imprimée.
Facteurs externes
La chaleur et l’humidité sont les principaux facteurs externes susceptibles de provoquer une déformation d’une pièce imprimée. Ces phénomènes peuvent avoir diverses origines, notamment le stockage de la pièce dans un endroit chaud, ou son expédition dans un véhicule chaud.
Les conditions climatiques au sein de l´unité de fabrication peuvent avoir une incidence sur certains processus et sur certaines pièces imprimées. Une hygrométrie élevée associée à la chaleur peut provoquer le déformation d´une pièce si celle-ci n’est pas stockée dans un environnement à température et hygrométrie contrôlées. Le matériau choisi a aussi son rôle. Dans notre usine française, par exemple, nous utilisons un matériau composite à haute température (appelé HST) exclusivement pour le SLS, car il est plus facile de construire un élément plat avec du HST qu’avec d’autres matériaux. La présence de fibres de verre dans ce matériau limite le retrait le long de l’axe X de la pièce (parallèle au mouvement des rouleaux de la machine) et réduit donc le risque de distorsion. En outre, le matériau HST peut supporter des températures plus élevées.
Notre équipe du Sud des États-Unis s’efforce de ne pas expédier de pièces imprimées en SLS le vendredi, en particulier pendant les mois d’été très chauds. Si les pièces présentent un risque de déformation, elles sont également emballées dans des boîtes isolées, mais cette mesure n´a d´effet que pendant 24 heures, ce qui ne permet pas de transporter une pièce ou un prototype pendant un week-end. Les clients peuvent aussi faire expédier leurs pièces à leur domicile, ou à toute autre adresse, s’ils ont besoin de la pièce rapidement et savent qu’elle n’arrivera pas avant le week-end
Que pouvez-vous faire d’autre ?
Parlez-en avec nous ! Nos experts peuvent vous aider à faire en sorte que votre pièce ne se déforme pas, si votre application nécessite de la précision ou de la résistance. Ils peuvent aussi vous recommander des matériaux ou des procédés différents, qui permettront d’obtenir de meilleurs résultats en fonction de votre objectif.
Si vous essayez de réduire les coûts ou si vous devez respecter un délai strict, faites part de ces considérations à notre équipe. Il peut parfois être plus coûteux (en temps et en argent) de réimprimer une pièce, que d’utiliser un matériau ou un procédé différent.
Tout dépend de l’utilisation que vous comptez faire de la pièce. Le SLS utilise un matériau plus durable, qui assure une longévité supérieure à la pièce. La technologie SLA permet d’imprimer des pièces plates avec plus de précision, mais le matériau ne résistera pas aussi bien que les matériaux SLS.
De même, si votre application peut fonctionner avec une légère déformation dans une zone, mais qu’une autre zone doit être parfaitement plane, nous pourrons peut-être donner la priorité à un aspect au détriment d´un autre, si vous n’êtes pas en mesure de changer de processus ou de matériau. Nous travaillons toujours avec vos objectifs en tête et nous nous efforçons d’imprimer avec votre choix initial de procédé et de matériau.
En bref
L’impression 3D n’est pas une science exacte, et il n’existe pas de règles spécifiques pour ces matériaux. La déformation est liée à la technologie elle-même. Bien que nous fassions tout ce qui est en notre pouvoir pour nous assurer que la pièce ne se déforme pas, nous ne pouvons pas toujours savoir ce qui se passera avant qu’elle ne soit imprimée. Parfois, il n’y a pas d’autre choix que d’imprimer la pièce ou le prototype, et d´observer ce qui se passe. Même avec notre grande expérience, nous ne pouvons pas toujours prédire le résultat simplement en regardant un plan. Cependant, nous nous efforcerons toujours de faire en sorte de répondre aux objectifs et aux attentes de nos clients.
Nous savons que vos délais sont serrés, et que vous avez besoin de pièces conformes aussi vite que possible. Nos processus internes permettent de s’assurer que nos clients ne perdent pas de temps à reconstruire ou à résoudre des problèmes (comme le « warping ») qui pourraient être évités.
Si vous cherchez un partenaire expérimenté en fabrication additive, consultez dès aujourd’hui nos capacités de fabrication dans ce domaine.
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