L’impression 3D de certaines pièces peut parfois nécessiter l’utilisation de supports solubles ou non. Ces supports d’impression sont disponibles sous plusieurs formes et peuvent être utilisés de différentes manières. L’impression de supports demande du temps et du filament supplémentaires. Il existe néanmoins un moyen pour supprimer totalement les supports pour certaines impressions, c’est le thermopliage d'une impression 3D.
Qu'est-ce que l'impression 3D pour le thermopliage ?
La technique d’impression 3D pour le thermopliage consiste à imprimer à plat un objet puis à le plier grâce à de la chaleur pour obtenir sa forme finale. Plusieurs paramètres rentrent en compte pour pouvoir réaliser un thermopliage dont la modélisation, la chaleur, les outils.
Comment modéliser une pièce pour le thermopliage ?
La modélisation est à réaliser avec soin et précision. Lorsque vous modélisez votre pièce en 3D, vous devez réfléchir à la façon dont elle sera à plat. Vous pouvez utiliser pour modéliser le logiciel Solid Edge. À travers ce logiciel, vous pouvez conceptualiser votre pièce finale en 3D puis la déplier. Vous pourrez ensuite créer des « V » de pliage.
Ces incrustations permettent de plier plus facilement les côtés. Sans les V de pliage, vous risquez d’avoir des boursouflures ou une surface moins propre lors du pliage. Afin de réaliser un V de pliage optimal, nos experts vous conseillent de respecter les mesures suivantes :
La hauteur du V de pliage correspond à la moitié de la hauteur de la partie de la pièce incluant le V.
Une fois que le fichier STL est prêt, vous n’avez plus qu’à conceptualiser l’impression dans un logiciel slicer du type Cura ou Simplify3D. Vous pourrez ensuite lancer votre impression 3D.
Comment plier la pièce 3D ?
Pour plier les faces de la pièce comprenant des V de pliage, vous pouvez utiliser différents outils : un chalumeau à flamme bleue, une thermoplieuse ou un banc de pliage. Ces 3 outils permettront de chauffer à un endroit précis jusqu’au point de transition vitreuse du plastique. Quand ce point est atteint, la pièce se pliera facilement.
Les bancs de pliage et les thermoplieuses ont cependant un inconvénient. Si votre pièce est à plier dans des sens différents (exemple ci-dessous), cela ne sera pas réalisable avec ces machines.
Il est possible de le faire manuellement avec un chalumeau. Les chalumeaux à flammes bleues sont capables de chauffer à plus de 1200°C. Vous aurez besoin d’un support de pliage pour réaliser des angles précis. Nous vous conseillons de chauffer linéairement et de manière régulière et progressive la pièce. Vous pourrez alors facilement plier les côtés de la pièce.
Nous vous déconseillons fortement d’utiliser un briquet ou tout autre outil à flamme jaune pour chauffer. Cela pourrait laisser des traces de brûlures sur votre pièce et entrainer des émanations nocives.
Quels sont les matériaux compatibles pour le thermopliage plastique ?
La plupart des plastiques, autrement appelés thermoplastiques, peuvent être utilisés pour réaliser une impression 3D utilisée pour du thermopliage manuel. Le pliage dépendra seulement du point de transition vitreuse du matériau. Par exemple, un PLA dispose d’une température de transition vitreuse basse (40°C), il est donc rapide à chauffer et à plier. Cependant, ces caractéristiques techniques ne peuvent pas convenir à toutes sortes d’applications.
Les filaments plus techniques et plus résistants disposent de températures de transition vitreuse plus hautes. Par exemple, le polycarbonate doit être chauffé jusqu’à environ 115°C. Ces thermoplastiques disposent de propriétés mécaniques plus poussées permettant de réaliser des pièces résistantes et durables.
Pourquoi choisir le thermopliage d'impression 3D ?
L’impression 3D pour thermopliage est une alternative à l’impression 3D. Dans certains cas, elle est plus rentable en matière de coûts, de matières et de temps. De multiples applications peuvent être réalisées grâce à cette technique de fabrication.
Les applications possibles
Grâce à la diversité de matériaux disponibles avec cette technique, les applications possibles sont diverses. Vous serez en mesure de réaliser des pièces professionnelles ou industrielles allant du prototypage rapide à la pièce à usage finale. Le procédé de thermopliage est utilisé dans divers secteurs tels que la carrosserie, l’industrie, l’automobile, l’aéronautique.
L’impression 3D permet d’avoir des objets réalisés à partir de matériaux détenant des propriétés mécaniques, chimiques ou thermiques plus ou moins bonnes. Vous pouvez donc fabriquer la pièce dont vous avez besoin avec la résistance, la flexibilité ou la durabilité nécessaires à son application.
Les avantages du thermopliage d'une pièce imprimée en 3D
Le thermopliage d’impression 3D possède de nombreux avantages lors de la réalisation d’objets complexes. En effet, comparé à une impression 3D classique avec supports, le thermopliage permet de gagner en temps et en matériaux.
Nous avons comparé trois types d'impression à une impression 3D prête pour le thermopliage :
Alors que l’impression pour le thermopliage ne demande qu’un peu plus de 2 heures, l’impression 3D classique va demander le double voire quatre fois plus de temps pour avoir un résultat propre. À l’instar, la quantité de matériaux demandée n’est pas la même. Grâce au thermopliage, l’impression nécessite 29g de filaments alors que l’impression avec un support soluble a besoin de 37g de filament et de 27g de support.
Il y aura également moins de risques d’échec d’impression et moins de paramétrage à effectuer grâce à l’impression 3D à plat. Vous aurez moins de défauts au niveau du visuel de la pièce qu’avec une impression avec supports. De même, vous aurez moins de post-traitement à effectuer.
Les limites du thermopliage plastique
Le thermopliage d'une impression 3D détient néanmoins des limites. En effet, pour réaliser l’objet que vous souhaitez en thermopliage, il faudra prendre en compte la taille de votre plateau. Par exemple, pour une pièce qui mesure finalement 50 cm de large peut en faire 150cm en étant dépliée. Il faut donc vérifier que la taille de l’impression à plat ne dépasse pas le volume d’impression de votre plateau.
Enfin, certains designs ne peuvent pas être thermopliés à cause de leur complexité. Des supports d’impression seront indispensables pour réaliser la pièce. C’est dans ces situations que le choix et la mise en place des supports doivent s’adapter en fonction de chaque pièce afin de répondre aux besoins des professionnels de la meilleure manière.
Et vous, quelle solution de support d’impression utilisez-vous ? N’hésitez pas à partager votre expérience et à poser vos questions en commentaires.
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