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#Actualités du secteur
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Les processus de fabrication additifs changent l'industrie
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Une comparaison des processus d'impression 3D
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3D a imprimé ou les composants de fabrication additifs révolutionnent la production industrielle - et avaient fait tellement pendant longtemps. Les divers processus s'établissent sur le marché et cassent les structures des processus de fabrication conventionnels. Pour produire un objet là soyez maintenant des possibilités nombreuses et différentes disponibles. Les divers processus de fabrication additifs diffèrent de manière significative en termes de processus de fabrication des manières classiques de produire des objets ou des pièces. Il y a quelques avantages significatifs dans le processus de fabrication : le premier principal bénéfice au-dessus des processus de fabrication traditionnels, tels que le fraisage ou la rotation, est la consommation matérielle inférieure considérable, puisque les objets ne doivent pas être faits à partir d'un grand bloc de matériel. En outre, par la construction générative, des objets avec les propriétés particulières ou des fonctions, comme par exemple, la combinaison électriquement de conducteur et de non-conducteur dans un 3D a imprimé le composant. En outre, la production pour des prototypes et de petits groupes peut être faite beaucoup plus rapidement qu'avant. Néanmoins, chaque processus de fabrication additif a également des inconvénients. Quelle méthode est exacte pour chaque application dépend de beaucoup de différents facteurs et doit être longuement mûris.
Les premières phases sont les mêmes pour chaque processus : comme étape préparatoire de production, le modèle 3D numérique de l'objet est découpé en différentes couches avec des tailles définies de couche utilisant le logiciel approprié (trancheuse) et stocké en tranches dans le format numérique. Les données numériques incluent le modèle précis pour chaque couche des objets. Selon la méthode, tout le mouvement des têtes d'impression, la taille des couches, les quantités matérielles ou les durées d'exposition, sont spécifiques. Basé sur ces données, la structure posée et l'impression 3D de l'objet a lieu pendant la fabrication additive.
Néanmoins, il est au sujet d'identifier quelle procédure est appropriée pour l'application particulière. Une comparaison des aides additives communes de processus de fabrication.
Stéréolithographie (STL/SLA)
La stéréolithographie (STL/SLA) était l'une des premières méthodes pour produire les objets 3D. Dans ce cas, un lumière-traitement en plastique (photopolymer) est réticulé dans les couches et traité au moyen d'une source lumineuse. Le processus de stéréolithographie le plus très utilisé est par lequel une embase soit lentement abaissée dans une cuve de photopolymer. Pour chaque nouvelle couche, les secteurs à réticuler sont dus solidifié à l'exposition à la lumière d'en haut. L'exposition à la lumière vient habituellement d'une lumière laser, qui est guidée par un miroir mobile. Après que complet l'exposition à la lumière d'une couche, le plat est abaissée selon la taille des différentes couches. En conclusion, l'objet est enlevé de la cuve et nettoyé des résidus excédentaires de photopolymer avant l'utilisation.
Actuellement les méthodes de stéréolithographie les plus rapides utilisent une embase qui se déplace vers le haut. De cette façon, l'objet adhère au dessous du transporteur. L'édition absolue se produit encore en raison de l'exposition à la lumière, qui est concentrée sur la couche par le fond transparent de la cuve liquide. La vitesse est réalisée par un projecteur qui peut simultanément exposer de plus grands secteurs et est donc plus efficace qu'à rayon laser simple. Le processus permet la production des composants avec des couches très fines et une qualité extérieure très bonne. Par la production dans une cuve, la combinaison de plusieurs matériaux n'est pas possible. Des surplombs peuvent seulement être créés avec les structures porteuses qui doivent être interrompues après. Une application déjà très utilisée de stéréolithographie est, par exemple, l'enveloppe faite sur commande pour des prothèses auditives.
Laser sélectif agglomérant (SLS)/fonte sélective de laser (SLM)
Le laser agglomérant et fonte de laser sont 3D imprimant les techniques dans lesquelles différentes couches d'un métal ou la poudre en plastique sont séquentiellement appliquées et fusionnées par des lasers de puissance élevée. Après que chaque couche imprimée par 3D ait été imprimée, l'embase est abaissée par la taille de couche et une nouvelle poudre est appliquée avec une racle. Dans le laser agglomérant (SLS), les particules sont fondues par le laser, alors que des résultats de fonte de laser (SLM) dans une fusion complète des matériaux. Dans les deux processus, la poudre autour de l'objet sert de matériel de support, qui permet beaucoup de flexibilité de conception. Par conséquent, aucun surplomb n'exige les structures porteuses. Les poudres sous forme de divers plastiques (par exemple, polyamide ou polystyrène) et également des métaux (par exemple, aluminium, acier à outils ou titane) conviennent. En outre, les résidus de poudre des chandelles et des trous arrières doivent être enlevés manuellement. Un exemple d'application inclut les attaches titaniques agglomérées dans la construction aéronautique. Ce matériel bionique de conception épargne non seulement le poids, mais assure en même temps la fonctionnalité.
Fabrication fondue de filament (FFF)
Dans le processus fondu de fabrication de filament, « un fil en plastique » fusible, le soi-disant filament, est fondu dans une tête d'impression et a appliqué à une embase par un bec de distribution. Du bec de distribution, différents chemins de fonte sont déposés toujours dans les directions de X et de Y, qui immédiatement se refroidissent et solidifient. Chaque chemin est placé côte à côte pour former une couche de l'objet de l'impression 3D. Après chaque couche a été imprimé, l'embase est abaissée par la taille de couche dans la direction de Z ou, dans le cas des imprimantes avec une plate-forme fixe de construction, l'unité de dosage est augmentée par la taille de couche. Usage spécial ici sont de soi-disant imprimantes de delta, par lequel la tête d'impression s'accumule librement d'une embase stationnaire. En raison de l'exagération provoquée par le mouvement de RepRap au cours des dernières années - disponibilité libre, informations sur la conception et logiciel pour les imprimantes 3D simples, et l'idée ouverte associée de source - cette technologie est probablement la plus populaire. Les dispositifs de différentes échelles de prix sont fortement disponibles, s'étendant des appareils ménagers de bricolage aux dispositifs industriels fortement professionnels. Les matériaux typiques pour le processus de FFF sont par exemple le polyamide (PA), l'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) ou le polylactide (PLA). En intégrant les têtes d'impression multiples, plusieurs matériaux ou couleurs peuvent être combinés dans un tirage. Les inconvénients du processus de FFF sont la résistance physique/stabilité parfois basses des matériaux, aussi bien que la qualité extérieure des différentes couches reconnaissables.
Nettoyage au jet matériel (MJ)
Le nettoyage au jet matériel (MJ) est un processus de fabrication additif dans lequel le matériel liquide est appliqué sans établir le contact avec le plaque-support au moyen d'une buse à jet et peut être déplacé des directions de X et de Y. Ici, différentes gouttelettes de matériel sont rapidement déposées sur le transporteur et combinent pour former une couche. Ce processus est réminiscent d'une imprimante à jet d'encre conventionnelle, par lequel les liquides aient un plus de grande viscosité. L'édition absolue a lieu habituellement après chaque couche voyagée en jet a été imprimée au moyen de lumière UV. À l'aide des têtes d'impression multiples, par exemple différentes couleurs ou différentes forces (secteurs doux et durs) peut également être mis en application. Afin de réaliser des surplombs, le matériel de support est exigé, qui est enlevé après. Des pièces de MJ sont employées, par exemple dans le domaine médical en tant que les calibres chirurgicaux ou calibres de perçage pour le secteur dentaire.
Dosage et dépôt liquides (FDD)
Le dosage et le dépôt liquides (FDD) est également un processus de fabrication additif, mais les objets sont construits directement sur une embase avec une tête d'impression. Usage spécial de ce processus sont les matériaux de impression : Les différents chemins se composent (fortement) des liquides visqueux ou des pâtes, qui sont déposés d'une embase avec une tête d'impression de précision et une couche accumulée par couche. Un grand choix de matériaux de impression peuvent donc être employés : du silicone et du polyuréthane à la graisse industrielle et aux pâtes en céramique vers la moelle et le Massachusetts de sucre.
Les matériaux peuvent être 1 - et le composant 2. La solidification du matériel est effectuée dans différentes manières, par exemple par humidité, lumière UV, chaleur ou 2 matériaux de composant selon un temps de traitement matériel-dépendant (a également appelé la vie de pot). Grâce à la technologie de dosage volumétrique dans la tête d'impression - le principe sans fin de piston - il y a une proportionnalité directe du de vitesse de moteur à la quantité de matériel. Le dosage peut donc être effectué exactement selon les caractéristiques de logiciel. En conséquence, par exemple, les vitesses de processus pendant le 3D imprimant également varient sans changement matériel de chemins. Un avantage important du processus de FDD est l'édition absolue matérielle au niveau moléculaire, dans lequel les différents chemins matériels sont sans interruption réticulés et non seulement reliés à un un autre par ses bords. Par conséquent, des objets avec la force mécanique très bonne peuvent être produits dans des directions de X et de Y, aussi bien que dans la direction de Z. En adoptant la méthode de FDD, le mêmes matériel et composants logiciels peuvent être utilisés que pour la méthode de FFF, qui économise des ressources de développement. Puisque les matériaux sont pâteux, les surplombs sont seulement possibles avec des structures porteuses ou un deuxième matériel de support. La finition extérieure est semblable à celle de la méthode de FFF.
De façon générale, il prouve que tous les processus de fabrication additifs ont leurs avantages et inconvénients spécifiques. Après définition des conditions nécessaires des composants et des matériaux, le processus d'impression 3D approprié peut être choisi. Par exemple, un composant produit laser-aggloméré donne la priorité à sa force, tandis que la qualité extérieure est le principal avantage d'une stéréolithographie a imprimé la cloison. La variété de matériaux, de vitesses et d'exactitudes possibles fournit à l'industrie une bonne sélection pour résoudre différentes tâches. Les applications dans l'industrie et les chiffres du marché de l'équipement vendu montrent que la fabrication pure initiale des prototypes a de plus en plus la fabrication additive industrielle devenue. Le marché pour l'impression 3D industrielle, que ce soit dans l'industrie automobile, l'espace ou même dans l'industrie électrique, a grand potentiel et chaque processus avec ses différentes propriétés, trouvera une application.
En technologie de FDD nous voyons une addition utile aux processus de fabrication additifs communs. En raison de la multitude de différents matériaux liquides et des propriétés diverses en résultant, le marché de l'impression 3D a une autre occasion de produire différents objets basés sur des conditions client-spécifiques.