En tant qu’innovation importante dans la fabrication moderne,Impression de modèles 3Da été largement utilisé dans de nombreux domaines, démontrant ses avantages uniques, de la conception du prototype à la fabrication du produit final. À mesure que la technologie progresse, letypes d’impression 3Dse diversifient de plus en plus. Ce blog présentera plusieurs grands types deModèle d’impression 3Den détail pour aider tout le monde à mieux comprendre ce domaine.
Qu’est-ce que l’impression 3D ?
L’impression 3D, nom complet de l’impression tridimensionnelle ou de la technologie de fabrication additive, est une technologie qui construit des entités tridimensionnelles en accumulant des matériaux couche par couche. Différent de la fabrication soustractive traditionnelle (comme la découpe) ou de la fabrication de matériaux égaux (comme le moulage, le forgeage),Impression 3Dcommence directement à partir du modèle numérique et utilise un équipement de précision sous contrôle informatique pour empiler les matériaux dans la forme requise. Forme et taille. Ce processus ne nécessite ni moule ni outillage, ce qui augmente considérablement la liberté de conception et la flexibilité de fabrication.
Combien de types d’impression 3D existe-t-il ?
1. Modélisation par dépôt de fil fondu (FDM)
Le FDM est une méthode de chauffage, de fusion et de formage de divers matériaux filamenteux thermofusibles (tels que la cire, l’ABS et le nylon, etc.). Son principe de fonctionnement consiste à faire fondre le matériau filamenteux à faible point de fusion en un liquide à travers la tête d’extrusion de l’appareil de chauffage, puis à l’extruder à travers la buse, et à se déplacer avec précision en fonction du contour de chaque section de la pièce, de sorte que le matériau thermoplastique fondu soit déposé et solidifié en une forme précise. Fines couches de pièces réelles. Ce processus se déroule couche par couche, pour finalement s’empiler en un modèle ou une pièce solide.
Avantage
- Non toxique, mais certains filaments comme l’ABS produisent des fumées toxiques. Habituellement, il s’agit d’un processus sans danger pour l’environnement.
- Large gamme de matériaux d’impression colorés, pas si chers et à haute utilisation.
- Coûts d’équipement faibles ou modérés.
- Coûts de post-traitement faibles ou modérés (enlèvement du support et finition de surface).
- Idéal pour les éléments de taille moyenne.
- La porosité des composants est pratiquement nulle.
- Haute stabilité structurelle, propriétés de résistance aux produits chimiques, à l’eau et à la température des matériaux.
- Volume d’impression plutôt important par rapport aux autres technologies de bureau : 600 x 600 x 500 mm.
Inconvénients
- Options de conception limitées. Ne peut pas produire de parois minces, d’angles aigus, d’arêtes vives dans le plan vertical.
- Les modèles imprimés sont les plus faibles dans le sens de construction vertical en raison de l’anisotropie des propriétés du matériau due à la méthode de la couche additive.
- Des soutiens sont nécessaires.
- Pas très précis, avec une tolérance comprise entre 0,10 et 0,25 mm.
- La résistance à la traction est d’environ deux tiers du même matériau qui a été moulé par injection.
- Difficile de contrôler la température de la chambre de fabrication, ce qui est crucial pour obtenir les meilleurs résultats.
- Problème de « marche d’escalier » dans le plan de construction vertical.
2. Stéréolithographie (SLA)
Une technique connue sous le nom de photopolymérisation est utilisée par stéréolithographie (SLA), uneMéthode d’impression 3D, pour produire des objets tridimensionnels. C’était l’une des premières méthodes de fabrication additive à être créée, et elle est toujours utilisée aujourd’hui. Le SLA est couramment utilisé dans les applications qui nécessitent des prototypes haute résolution, des modèles détaillés, des bijoux, des applications dentaires et d’autres industries où la précision et les détails fins sont cruciaux.
Avantage
- Maturité:Il s’agit de la première technologie de prototypage rapide pratique à haute maturité.
- Vitesse de traitement :Les prototypes sont directement réalisés à partir de modèles numériques CAO, avec une vitesse de traitement rapide et un cycle de production de produit court.
- Structure complexe :Elle peut traiter des prototypes et des moules aux formes structurelles complexes ou difficiles à former avec des moyens traditionnels.
- Visualisation:Rendez les modèles numériques CAO intuitifs et réduisez le coût de la réparation des erreurs.
- Vérification et vérification :Fournir des échantillons pour des expériences, qui peuvent vérifier et vérifier les résultats des calculs de simulation informatique.
Inconvénients
- Coût du système :Les systèmes SLA sont coûteux à construire et leurs coûts d’utilisation et de maintenance sont trop élevés.
- Environnement de travail :L’environnement de travail est exigeant et des conditions telles que la température et l’humidité doivent être contrôlées.
- Performance des pièces moulées :Les pièces moulées sont principalement en résine et ont une résistance, une rigidité et une résistance à la chaleur limitées, ce qui n’est pas propice au stockage à long terme.
- Fonctionnement du logiciel :Les logiciels de prétraitement et les pilotes nécessitent un grand nombre de calculs, sont complexes à utiliser et difficiles à démarrer.
3. Frittage sélectif par laser (SLS)
Le SLS utilise un contrôle précis des faisceaux laser à haute énergie pour scanner et fritter les matériaux en poudre couche par couche, ce qui permet de construire avec précision des entités tridimensionnelles complexes. L’avantage de la technologie SLS est qu’elle élargit le champ de sélection des matériaux (tels que les métaux, les céramiques, les polymères, etc.), qu’elle offre une grande précision de moulage et de puissantes capacités de traitement de complexité structurelle. Cela rendSLS largement utilisé dans les domaines manufacturiers haut de gamme tels que l’aérospatiale et la construction automobile. Cependant, l’équipement SLS est également confronté à des défis tels que des coûts plus élevés et des difficultés techniques plus importantes.
Avantage
- Sélection des matériaux :Une variété de matériaux peuvent être utilisés, y compris la poudre métallique, la poudre céramique, etc.
- Résistance de la pièce :La pièce a une résistance élevée et convient à la fabrication de pièces de haute précision et à haute résistance.
- Taux d’utilisation des matériaux :Le taux d’utilisation du matériau est élevé et la poudre non frittée peut être réutilisée sans déchets.
- Aucun support requis :Aucune structure de support n’est nécessaire, ce qui simplifie le processus d’impression.
Inconvénients
- Structure lâche :La structure du prototype est lâche, poreuse et soumise à des contraintes internes, ce qui la rend instable en production.
- Post-traitement :Le post-traitement pour produire des pièces en céramique et en métal est difficile.
- Préchauffage et refroidissement :Des processus de préchauffage et de refroidissement sont nécessaires, ce qui augmente le temps d’impression.
- Pollution de l’environnement :Le processus de moulage peut produire des gaz toxiques et de la poussière, des mesures doivent donc être prises pour protéger l’environnement.
4. Impression multi-buses
La technologie d’impression multi-buses utilise plusieurs buses pourImprimer les documentssimultanément ou alternativement pendant le processus d’impression 3D. Cette technologie peut augmenter considérablement la vitesse et l’efficacité d’impression tout en permettant l’impression mixte de plusieurs matériaux. La technologie d’impression multi-buses présente des avantages importants dans la fabrication de structures complexes, de composants multi-matériaux et d’impression 3D couleur.
Avantage
- Qualité d’impression :Les produits imprimés sont de haute qualité et soutiennent la production de pièces haute définition.
- Impression multi-matériaux :Prend en charge l’impression avec plusieurs matériaux, notamment l’argile, la pâte à modeler, la céramique, l’ABS, le PLA, etc.
- Structure de support :Structure de support unique à base de cire, retrait facile et rapide.
Inconvénients
- Structure complexe :La structure complexe de plusieurs buses augmente la difficulté de maintenance de l’équipement.
- Difficulté d’entretien :L’entretien est difficile et nécessite des compétences et des outils professionnels.
- Prix des consommables :Les consommables sont monopolisés et les prix sont plus élevés.
- Vitesse d’impression :La vitesse d’impression est relativement lente et prend plus de temps à imprimer.
5. Pulvérisation de liant
La technologie de jet de liant consiste à pulvériser le liant sur le matériau en poudre à travers une buse, de sorte que le matériau en poudre se solidifie sous l’action du liant et forme la forme souhaitée. Cette technologie présente les avantages d’une utilisation élevée des matériaux, d’un faible coût et de la capacité d’imprimer des structures grandes et complexes. Cependant, sa précision et sa vitesse d’impression peuvent être limitées par le jet de liant et les propriétés du matériau en poudre.
Avantage
- Taux d’utilisation des matériaux :Le taux d’utilisation des matériaux est élevé et les matériaux restants peuvent être criblés et réutilisés.
- Efficacité de formage :L’efficacité du formage dépend du nombre de buses d’impression. Plus le nombre de buses est important, plus l’efficacité de formage est élevée.
- Aucune assistance requise :Il n’est pas nécessaire de concevoir des supports spéciaux. Le matériau en poudre autoportant peut réaliser le formage répété de plusieurs pièces.
Inconvénients
- Sélection des matériaux :Bien que théoriquement cette technologie convienne à de nombreux types de matériaux, dans la pratique, les matériaux métalliques disponibles sont limités.
- Procédé de frittage par dégraissage :Le processus de frittage par dégraissage est le point clé du contrôle de la qualité, mais c’est aussi la principale difficulté du contrôle.
- Taille de la pièce :Les pièces de taille moyenne et grande ne peuvent pas être formées et la taille de la pièce est limitée.
- Performances après dégraissage :La densité du matériau après dégraissage n’est pas élevée, ce qui entraîne de mauvaises performances, en particulier la faible limite d’élasticité.
Technologie | Vitesse | Coût | Matériaux utilisés | Complexité |
FDM | relativement lent | baisser | fil thermoplastique | Douleur moyenne |
SLA | Plus rapide (pour les petits modèles de haute précision) | supérieur | résine photosensible | haut |
SLS | Moyen (dépend de la taille et de la complexité de l’objet) | supérieur | Poudre métallique, poudre plastique | haut |
Impression multi-buses | Moyen à lent (en fonction de la couleur d’impression et de la quantité de matériau) | Moyenne à élevée | Fil ou poudre en plastique de différentes couleurs | Moyenne à élevée |
Jet de liant | Moyen (dépend de la taille et de la complexité de l’objet) | baisser | Poudre céramique, poudre métallique, etc. | haut |
Quels sont les 3 types de modélisation en impression 3D ?
3DModélisation d’impressionfait référence à l’utilisation d’un logiciel informatique pour créer desnumériqueImpression 3D de modèles,qui sont ensuite utilisés par une imprimante 3D pour générer des objets physiques. Ce processus implique l’utilisation d’outils et de techniques de modélisation spécifiques pour construire la géométrie, la structure et les caractéristiques de surface d’un objet dans l’espace virtuel. Voici quelques méthodes de modélisation couramment utilisées dans le processus de modélisation :
Modélisation solide
Construisez en créant des géométries (telles que des cubes, des sphères, des cylindres, etc.), puis effectuez des opérations booléennes (telles que l’union, l’intersection, la différence) pour générer des modèles complexes.
- Mode d’emploi :Dans les logiciels de CAO, les utilisateurs peuvent utiliser des outils de modélisation solide pour créer des objets avec des tailles et des formes définies avec précision.
- Exemples sectoriels :Les architectes peuvent utiliser la modélisation solide pour créer des modèles tridimensionnels de bâtiments à des fins d’analyse structurelle et de visualisation. De plus, les ingénieurs peuvent utiliser la modélisation solide pour concevoir des pièces mécaniques et des assemblages, en s’assurant qu’ils sont de la bonne taille et de la bonne forme et qu’ils s’emboîtent.
Modélisation de surface
Construisez des modèles à l’aide de courbes et de surfaces de forme libre avec une flexibilité et une précision accrues, adaptées aux formes organiques complexes.
- Mode d’emploi :Dans les logiciels de CAO ou de modélisation de surface professionnels, les utilisateurs peuvent utiliser des outils de courbe et de surface pour créer des surfaces d’objet lisses et continues.
- Exemples sectoriels :Les concepteurs automobiles peuvent utiliser la modélisation de surface pour créer la carrosserie et la peau d’une voiture, en s’assurant qu’elles ont une apparence épurée et un espace intérieur confortable. Les artistes peuvent utiliser la modélisation de surface pour créer des œuvres d’art complexes et magnifiques, telles que des sculptures et des bijoux.
Modélisation de grille
La modélisation de maillage est une méthode de construction de modèles en créant des maillages polygonaux qui simulent la forme de la surface et les détails d’un objet.
- Mode d’emploi :DansLogiciel de modélisation 3D, les utilisateurs peuvent utiliser l’outil Maillage pour créer et modifier des maillages polygonaux afin de créer des géométries détaillées et complexes.
- Exemple de secteur d’activité :Dans la production de films et de jeux, la modélisation de maillage est utilisée pour créer des modèles tridimensionnels de personnages, de scènes et d’accessoires pour l’animation et le rendu. De plus, les concepteurs peuvent utiliser la modélisation de maillage pour créer des modèles de produits avec des formes et des détails complexes, tels que des boîtiers de produits électroniques et des meubles.
Quels sont les matériaux utilisés dans l’impression 3D ?
1. Matière plastique
- 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 courant 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, c’est 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.
Résine photosensible
Matériau polymère qui 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 le processus d’impression.
Matériaux métalliques
tels que les alliages de titane, l’acier inoxydable, etc. 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, mais les équipements d’impression 3D en métal sont chers, ont une vitesse d’impression lente et nécessitent des processus de post-traitement spéciaux pour améliorer la précision et la qualité de surface des pièces.
Matériau céramique
Il a une excellente résistance aux hautes températures, à l’usure et à la corrosion. La technologie d’impression 3D céramique utilise 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.
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Foire aux questions
1.Combien de types différents d’impression 3D existe-t-il ?
Il y en a beaucouptypes de technologie d’impression 3D. Les principaux types courants sont : SLA (stéréolithographie), DLP (traitement numérique de la lumière), FDM (modélisation par dépôt de fil fondu), SLS (frittage sélectif par laser), SLM (fusion sélective par laser) ; De plus, il en existe de nombreux types tels que le PolyJet, la fusion par faisceau d’électrons (EBM), la fusion laser (LM) ou la fabrication de forme libre par faisceau d’électrons (EBFFF), la fabrication d’objets en couches (LOM), l’impression 3D architecturale, l’impression 3D biologique, etc. Ces technologies construisent des objets couche par couche de différentes manières et conviennent à une variété de besoins, du plastique au métal, et des prototypes aux produits finis.
2.Quels sont les 3 types de modélisation en impression 3D ?
Dans l’impression 3D, la modélisation solide, la modélisation de surface et la modélisation de maillage sont trois méthodes de modélisation courantes. Chaque méthode a ses avantages uniques et son champ d’application, et la méthode de modélisation appropriée peut être sélectionnée en fonction des exigences spécifiques de l’application. Dans le même temps, avec le développement et la popularisation continus de la technologie d’impression 3D,imprimeriessera de plus en plus largement utilisé dans des domaines variés.
3.Quels sont les 8 types de méthodes d’impression ?
Les huit méthodes d’impression courantes comprennent l’impression par dépôt de fil fondu, l’impression par photopolymérisation, l’impression par frittage de poudre,Impression à jet d’encre, l’impression par jet adhésif, le dépôt d’énergie directionnel, l’impression par accumulation de fils et le laminage de feuilles. Il convient de noter que la classification susmentionnée desMéthodes d’impressionn’est pas absolue. Avec le développement continu de Technologie d’impression 3D, de nouvelles méthodes et technologies d’impression voient également le jour. Dans le même temps, l’énoncé « 8 façons d’imprimer » peut différer en raison de normes de classification et de perspectives différentes.
Résumé
Il y en a beaucouptypes d’impression 3D, chacune avec des caractéristiques et des domaines d’application uniques. Avec le développement continu de la technologie et l’expansion de l’étendue des applications, Services d’impression 3Djouera un rôle important dans d’autres domaineset apporter plus de commodité et de créativité aux gens. Lors de la sélection d’une technologie d’impression 3D adaptée à des besoins spécifiques, des facteurs tels que les propriétés des matériaux, les exigences de précision, la vitesse d’impression et le coût doivent être pris en compte pour garantir les meilleurs résultats d’application.
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L’équipe de Longsheng
Cet article a été écrit par plusieurs contributeurs de Longsheng. Longsheng est une ressource de premier plan dans le secteur manufacturier, avecUsinage CNC,Fabrication de tôles,Impression 3D,Moulage par injection,emboutissage du métal, et plus encore.