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CommeTechnologie d’impression 3Ddevient plus populaire, les concepteurs, les ingénieurs et les passionnés l’utilisent pour transformer leurs idées en applications. La modélisation tridimensionnelle est un lien important, car elle aide les concepteurs à concevoir rapidement des produits ou des pièces, à raccourcir le cycle et à réduire les coûts. Cependant, la limite de taille deImprimantes 3Ddevient souvent un goulot d’étranglement. Avant la modélisation à grande échelle, l’objet imprimé doit être réduit pour réduire la complexité, ce qui prend du temps et n’est pas rentable. Lors de la fabrication de maquettes architecturales, de sculptures ou de composants fonctionnels, la taille du modèle dépasse le volume maximum de l’imprimante, et comment imprimer efficacement devient un problème urgent à résoudre. Afin de construire rapidement et avec précision des objets tridimensionnels complexes et de grande taille, divers outils sont nécessaires.
Quoi : Principaux défis de l’impression 3D à grande échelle
L’impression 3D à grande échelle est confrontée aux principaux défis suivants:
1. Défis techniques :
Efficacité et vitesse d’impression :La production à grande échelle nécessite un processus d’impression rapide et efficace. La technologie d’impression 3D actuelle a encore des limites de vitesse et doit être améliorée pour s’adapter à la production à grande échelle.
Précision et contrôle de la qualité :Le maintien d’une qualité d’impression élevée et constante est crucial pour l’impression 3D à grande échelle. Tout petit écart entraînera une défaillance du produit ou une réduction des performances.
2. Défis liés aux coûts :
Investissement en équipement :Les équipements d’impression 3D haute performance sont chers, et le coût de l’équipement devient une considération importante pour la production à grande échelle.
Coût du matériau :Par rapport aux matériaux de production traditionnels, les matériaux d’impression 3D sont généralement plus chers, en particulier les matériaux spéciaux ou haute performance, ce qui augmente sans aucun doute le coût total de fabrication.
3. Les défis de la production à grande échelle :
Standardisation du processus de production :Pour réaliser une production à grande échelle, un processus de production standardisé doit être développé, comprenantimpression, post-traitement et contrôle qualité.
Automatisation et intégration :L’amélioration de l’automatisation du processus de production, la réduction de la dépendance aux opérations manuelles et l’intégration transparente avec d’autres systèmes de production constituent un défi majeur auquel sont confrontés lesimpression 3D à grande échelle.
4. Demande et défis du marché :
Acceptation sur le marché :QuoiqueLa technologie d’impression 3D présente de nombreux avantages,L’acceptation de ce phénomène par le marché doit être améliorée, en particulier dans certains domaines manufacturiers traditionnels.
Personnalisation et diversification :L’impression 3D à grande échelle nécessite de s’adapter aux exigences de personnalisation du marché tout en faisant face à la production et à la gestion de produits diversifiés.
4. Défis du post-traitement et du traitement de surface
Processus de post-traitement :Les produits qui ont été imprimés en 3D subissent généralement un post-traitement, tels que l’enlèvement des structures de support, le meulage et la peinture, etc., qui nécessitent une efficacité élevée et un haut degré d’automatisation.
Qualité de surface et aspect :S’assurer que la qualité de surface et l’apparence des produits imprimés répondent aux exigences du marché est un problème difficile à résoudre dans l’impression 3D à grande échelle.
Quels sont les matériaux disponibles pour l’impression 3D à grande échelle ?
1. Matière plastique
| Matériel | Description |
| PLA (acide polylactique) | Un plastique biodégradable dérivé de ressources végétales renouvelables telles que l’amidon de maïs. Il est non toxique et inodore et ne produit pas d’odeur piquante lors de l’impression, ce qui le rend idéal pour un usage domestique. Les pièces imprimées en PLA ont une surface lisse et des couleurs vives, mais ont un point de fusion bas et une faible résistance aux hautes températures. |
| ABS (Acrylonitrile-Butadiène-Styrène) | Un plastique technique commun avec de bonnes propriétés mécaniques et une résistance chimique. Il a un point de fusion plus élevé et peut imprimer des pièces avec un certain degré de ténacité et de résistance. Cependant, l’ABS peut produire une odeur piquante pendant le processus d’impression, il doit donc être utilisé dans un environnement bien ventilé. |
| PA (Polyamide) | Également connu sous le nom de nylon, il s’agit d’un matériau à haute résistance et à haute ténacité largement utilisé dans les domaines industriels. Les pièces imprimées à partir de matériaux en nylon ont une résistance et une ténacité élevées, ce qui les rend adaptées à la fabrication de pièces qui doivent résister à des contraintes et à une usure élevées. Cependant, le prix des matériaux en nylon est relativement élevé, et un contrôle élevé de la température et de l’humidité est également nécessaire pendant le processus d’impression. |
| TPU (polyuréthane thermoplastique) | Un matériau souple spécial dont les produits imprimés ont un certain degré d’élasticité. L’effet d’impression TPU est excellent, le moulage est lisse, pas de bulles, la surface est lisse et délicate et la couleur est précise. De plus, le TPU est un produit respectueux de l’environnement, non toxique et n’a pas d’odeur irritante. |
| PETG (polyéthylène téréphtalate) | Un matériau composite qui combine les avantages du PLA et de l’ABS. Par rapport à l’ABS, le PETG a une ténacité plus élevée, est facile à imprimer et ne se déforme pas, ne sent pas et ne fait pas de bulles. Les produits finis imprimés par le PETG sont clairs et transparents, ce qui en fait l’un des matériaux d’impression 3D préférés dans l’industrie du courrier publicitaire. |
2. Résine photosensible
UnMatériau polymèrequi se solidifie lorsqu’il est exposé à la lumière d’une longueur d’onde spécifique. Il est généralement utilisé dans la technologie d’impression 3D SLA (stéréolithographie) ou DLP (traitement numérique de la lumière). Les pièces imprimées avec de la résine photosensible ont des surfaces lisses et une haute précision, et conviennent à la fabrication de pièces nécessitant une précision et une qualité de surface élevées. Cependant, le prix de la résine photosensible est relativement élevé et les conditions d’éclairage doivent être strictement contrôlées pendant laService d’impression.
3. Matériaux métalliques
commealliages de titane, acier inoxydableetc. Ces matériaux sont généralement utilisés dans la technologie SLM (fusion sélective par laser) ou SLS (frittage sélectif par laser) et conviennent à la fabrication de pièces industrielles et de composants métalliques complexes. Les pièces imprimées à partir de matériaux métalliques ont une résistance et une conductivité métalliques, maisl’équipement d’impression 3D métal est cher, a une vitesse d’impression lente et nécessite des processus de post-traitement spéciaux pour améliorer la précision et la qualité de surface des pièces.
4. Matériau céramique
Il a une excellente résistance aux hautes températures, à l’usure et à la corrosion.Technologie d’impression 3D céramiqueutilise généralement des méthodes telles que la métallurgie des poudres ou la fusion laser. Les pièces d’impression en céramique peuvent être utilisées dans des environnements à haute température, à haute pression et corrosifs dans l’aérospatiale, les équipements médicaux et d’autres domaines. Cependant, les matériaux céramiques sont relativement fragiles et des paramètres tels que la température et la pression doivent être strictement contrôlés pendant le processus d’impression.
Méthode de découpage du modèle
1. Fractionnement du logiciel :
UtiliserLogiciel de CAO(tels que SolidWorks, Fusion 360, Blender, etc.) pour diviser le modèle en plusieurs pièces plus petites, en veillant à ce que chaque pièce puisse être placée dans la plate-forme de construction de l’imprimante.
Lors du fractionnement, vous pouvez envisager d’ajouter certaines caractéristiques à la conception, telles que des fentes, des goupilles, des tenons, etc., afin que les pièces puissent être facilement assemblées après l’impression.
2. Fendage manuel :
Pour certains modèles simples, vous pouvez marquer les lignes de coupe directement sur le modèle, puis le diviser en plusieurs pièces manuellement ou à l’aide d’outils (tels que des scies, des couteaux, etc.).
Lors de la division, assurez-vous que les interfaces de chaque pièce peuvent être étroitement connectées pour garantir l’intégrité de la structure du modèle assemblé.
3. Impression et assemblage
Imprimez en 3D chacune des pièces après leur division.
Après l’impression, utilisez de la colle, des vis ou d’autres méthodes de connexion pour assembler les pièces afin de former un modèle complet.
Méthode de la coquille d’impression
1. Conception creuse :
Si le modèle n’a pas besoin d’être complètement solide, vous pouvez envisager de le concevoir comme une structure creuse. De cette façon, l’imprimante n’a besoin d’imprimer que la coque du modèle, ce qui permet d’économiser des matériaux et du temps.
Lors de la conception d’une structure creuse, assurez-vous que la résistance structurelle du modèle répond aux exigences d’utilisation et ajoutez des structures de support aux endroits appropriés.
2. Coquille d’impression :
Utiliser une imprimante 3D pour imprimer la coque du modèle.
Après l’impression, post-traitez le modèle au besoin, par exemple en enlevant les structures de support, en polissant la surface, etc.
3. Remplissage interne (si nécessaire) :
Si le modèle doit avoir un certain poids ou une certaine résistance, vous pouvez ajouter d’autres matériaux (tels que de la résine, de la mousse, etc.) à l’intérieur du modèle en le versant, en le remplissant, etc. après l’impression.
Méthode d’impression distribuée
1. Plusieurs imprimantes collaborent :
Si les conditions le permettent,plusieurs imprimantes 3DPeut être utilisé pour imprimer des parties du modèle en même temps.
Après l’impression, les pièces sont assemblées entre elles pour former un modèle complet.
2. Service d’impression :
Le modèle est divisé en plusieurs parties et envoyé à différentsPrestataires de services d’impression 3D pour l’impression.
Après l’impression, les pièces sont collectées et assemblées ensemble.
Passez à une grande imprimante 3D
Achat ou location : Si vous avez souvent besoin d’imprimer des maquettes à grande échelle et que vos conditions financières le permettent, vous pouvez envisager l’achat ou la location d’une grande imprimante 3D. Cela vous permet d’imprimer directement des modèles à grande échelle sans avoir à les démonter ou à les assembler.
Résumé
En démontant le modèle, en optimisant la stratégie d’impression et en utilisant des étapes de post-traitement sophistiquées, nous pouvons réussir à imprimer en 3D des modèles plus grands que le volume de construction de l’imprimante. Cette technologie élargit non seulement le champ d’application de l’impression 3D, mais nous apporte également plus de liberté créative et d’imagination. Avec le développement continu etProgrès de la technologie d’impression 3D, je pense que des méthodes et des outils plus innovants apparaîtront à l’avenir, nous permettant de naviguer sans entrave dans le monde de l’impression 3D.
Démenti
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L’équipe LS
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Foire aux questions
1.Je souhaite imprimer un modèle plus grand que le volume d’impression de mon imprimante 3D, que dois-je faire ?
Lorsque vous souhaitez imprimer un modèle plus grand que le volume d’impression de votre imprimante 3D, il existe plusieurs approches à prendre en compte. Tout d’abord, vous pouvez essayer de diviser le modèle en plusieurs parties, puis les imprimer et les assembler séparément. Cela nécessite l’utilisation d’un logiciel de CAO pour diviser le modèle avec précision et s’assurer que chaque pièce s’adapte parfaitement. Vous pouvez également envisager d’utiliser des structures creuses ou des conceptions légères pour réduire l’utilisation de matériaux, ce qui peut faire en sorte que la taille globale du modèle s’adapte au volume de construction de l’imprimante.
2.Is y a-t-il quelque chose de spécial à prendre en compte lors du fractionnement d’un modèle ?
Lors de la division d’un modèle, le plus important est de s’assurer de la précision et de l’assemblabilité des pièces divisées. Vous devez utiliser un logiciel de CAO pour planifier soigneusement les lignes de séparation et envisager d’ajouter des structures d’ancrage telles que des fentes, des goupilles ou des tenons aux pièces fendues afin que les pièces puissent être facilement et fermement assemblées ensemble après l’impression. Dans le même temps, assurez-vous que chaque pièce divisée ne dépasse pas le volume d’impression de l’imprimante.
3.Comment assembler les pièces démontées du modèle ?
Lors de l’assemblage des pièces démontées du modèle, vous pouvez utiliser de la colle, des vis ou d’autres connecteurs. Le choix de la méthode de connexion dépend du matériau, de la structure et de l’objectif du modèle. Par exemple, pour les modèles en plastique, vous pouvez utiliser de la colle plastique spéciale ; Pour les modèles qui doivent résister à des forces plus importantes, vous pouvez utiliser des vis pour les fixer. Avant l’assemblage, il est recommandé de simuler le processus d’assemblage sur papier ou sur un modèle numérique pour s’assurer que tout se passe bien.
4.Is y a-t-il quelque chose de particulier à prendre en compte lors de l’impression de modèles à grande échelle ?
Le post-traitement est également très important lors de l’impression de modèles à grande échelle. Vous devrez peut-être enlever plus de structures de support et effectuer un ponçage et une peinture plus détaillés. En raison de la grande taille du modèle, le processus de post-traitement peut être plus long et laborieux. Par conséquent, il est recommandé de planifier le processus de post-traitement avant l’impression et de préparer les outils et matériaux nécessaires.
5.Is-il possible d’utiliser plusieurs imprimantes pour imprimer différentes parties d’un modèle en même temps ?
Oui, il est tout à fait possible d’utiliser plusieurs imprimantes pour imprimer différentes parties d’un modèle en même temps. Cette méthode peut considérablement améliorer l’efficacité de l’impression, en particulier lorsque vous devez imprimer rapidement des modèles de grande taille. Cependant, cela nécessite que vous disposiez de suffisamment de ressources d’imprimante et que vous vous assuriez que chaque imprimante peut imprimer des parties du modèle avec une qualité constante.
Ressources
3. Liste des logiciels d’impression 3D
