Les 4 étapes pour imprimer des pièces en métal avec réussite

L'impression 3D métal est nouvelle et nécessite des adaptations afin d'imprimer efficacement des pièces. Au cours de cet article nous allons revenir sur les 4 étapes afin d'optimiser l'impression de pièces avec la Metal X.

En effet le procédé ADAM développé par Markforged se décline en 3 étapes, lors de ces étapes la pièce imprimée subie plusieurs transformations chimiques. Il est donc nécessaire d'anticiper ces transformations afin d'obtenir le meilleur résultat d'impression possible. 

1. S'assurer de la correspondance entre les exigences économiques et les possibilités de l'impression 3D.

Ce graphique est assez répandu dans le domaine de l'impression 3D. Il permet de calculer l'économie d'échelle de l'impression 3D comparée aux méthodes d'usinage traditionnelles.

Historiquement, la fabrication de pièces en petit volume via usinage coûte très cher en terme de coût par pièce. C'est ici que la Metal X apporte beaucoup de valeurs, l'imprimante excelle pour imprimer de faible / moyenne quantité de pièce. Lorsqu'on atteint un certain nombre de pièces fabriqués, on rentre alors dans un processus de production, l'usinage est alors plus intéressant.

L'impression 3D permet une plus grande versatilité et offre la possibilité d'imprimer une grande variétés de pièces différentes. Il est alors possible de tester plusieurs designs différents à faible coût ou alors d'imprimer des pièces en urgence.

2. S'assurer que la géométrie des pièces à imprimer respecte les possibilités de l'impression métal.

Pour s'assurer de la correspondance de la géométrie des pièces avec les possibilités de la Metal X, nous vous conseillons le guide de conception pour l'impression 3D Métal. Ce guide donne un bon aperçu des possibilités d'impression de la Metal X et explore les techniques d'optimisation pour obtenir de meilleurs rendus de pièces.

Par exemple, il est déconseillé d'imprimer des pièces d'étagère comme des boulons ou des vis, ...

Au contraire des géométries de pièces moulées ou usinées conviennent parfaitement aux capacités de la Metal X.

Si vous souhaitez voir un exemple de pièces imprimées avec la Metal X (design, processus de fabrication et économies engendrées), nous vous conseillons de consulter notre cas client Black & Decker.

3. Optimiser ses designs afin de tirer profit du processus ADAM

Encore une fois, le guide de conception de la Metal X est le document essentiel afin d'avoir des conseils d'optimisation sur le design de vos pièces. La solution d'impression métal de Markforged est constituée de 3 machines différentes (la Metal X, la machine de déliantage et le four de frittage). Il est donc nécessaire de prendre en compte ces trois phases différentes lorsque vous concevez vos pièces.

Par exemple, il est nécessaire de respecter un maximum de 45 degrés pour les angles en porte-à-faux. Cette règle est nécessaire pour s'assurer que la pièce puisse s'imprimer correctement et résister à la phase de frittage.

Deuxième exemple pour l'étape de déliantage :

Ici on voit qu'après 24 heures la pièce n'est pas totalement déliantée. Le liquide servant au déliantage ne peut pas pénétrer facilement dans le centre de la pièce.

Avec un simple changement dans le design, on peut réduire de manière importante la phase de déliantage nécessaire.

Rajouter des trous permet une meilleure circulation du liquide de déliantage et réduit fortement le temps de déliantage de vos impressions.

Évidemment, il faut prendre en compte les besoins en résistance nécessaire de votre pièce. Ajouter des trous diminue la résistance mécanique de la pièce. Cependant si l'utilisation finale ne nécessite pas une résistance mécanique importante, vous pouvez vous permettre d'optimiser la phase de fabrication.

 4. Planifier à l'avance la finition des pièces.

Il est possible de post-traiter vos impressions directement à la sortie de la Metal X lorsque la pièce est considérée comme "verte".

Pièce brut sans post-traitement

Pièce poncée lorsque la pièce était verte

Pièce poncée en état de "pièce verte" et polie après le frittage

Il est donc possible de post-traiter les pièces imprimées avec la Metal X. Voici un tableau récapitulant les avantages et inconvénients des différentes méthodes :

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