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Post-traitement des pièces imprimées 3D (FDM)

Les imprimantes 3D FDM excellent pour mettre rapidement des objets en main. Mais souvent, ces objets ne sont pas de la bonne couleur ou ils sont un peu rugueux. Parfois, ce n’est pas grave, car il s’agit d’un prototype très précoce. D’autres fois, la pièce doit avoir une belle apparence, par exemple lors de la recherche de financement auprès d’investisseurs. C’est là qu’intervient le post-traitement.


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Il existe de nombreux cas où le post-traitement est nécessaire ou utile:

  • – Réduire / masquer les lignes de calque
  • – Lissage des bosses et des zones rugueuses des problèmes d’impression et suppression du support
  • – Changer la couleur d’une pièce
  • – Amélioration des propriétés mécaniques
  • – Correction des décolorations
  • – Pièces d’assemblage

Voici quelques-unes des méthodes les plus courantes de finition des impressions 3D FDM:

Ponçage

Le ponçage est peut-être le moyen le plus simple de lisser une impression. Tout ce dont vous avez besoin est du papier de verre (400 à 1000 grains selon la rugosité de l’impression). Il n’est pas rare d’avoir des taches et des zits sur les impressions, surtout si les paramètres d’impression ne sont pas correctement sélectionnés. De même, les zones où les supports ont été supprimés contiennent généralement de petits morceaux de matériau qui ne se sont pas entièrement détachés. Le papier de verre fait un bon travail pour éliminer la plupart de ces imperfections et peut également réduire la visibilité des lignes de calque. Il est conseillé d’effectuer un ponçage humide des objets imprimés pour trois raisons:

  • – Le ponçage repose sur le frottement, qui génère de la chaleur qui peut déformer et décolorer les impressions; un peu d’eau ou d’huile évitera cela.
  • – Il est assez facile de rayer le plastique et le ponçage humide aidera à minimiser le risque.
  • – Beaucoup de particules sont créées lors du ponçage et elles sont dangereuses à respirer; une grande partie des particules se liera au liquide lors du ponçage humide, les gardant hors de l’air.

La peinture

Lorsque vous voulez vraiment donner à une pièce imprimée en 3D un aspect professionnel, la peinture est la voie à suivre. La peinture peut masquer complètement les lignes de couche et donner aux pièces imprimées un aspect moulé par injection. Le processus est simple, bien qu’un peu répétitif. Il y a cinq étapes de base:

  • – Lissez les imperfections apparentes avec un ponçage.
  • – Nettoyez les pièces avec de l’alcool à friction puis, le cas échéant, collez les pièces entre elles.
  • – Utilisez un produit comme Bondo pour combler les lacunes et les coutures, puis poncez.
  • – Pulvériser avec un apprêt en aérosol puis poncer; répétez cette étape plusieurs fois pour obtenir le meilleur résultat.
  • – Vaporisez avec la peinture aérosol de la couleur que vous préférez; deux ou trois couches sont recommandées.

Une couche de couche transparente peut être ajoutée pour protéger le travail de peinture et ajouter une brillance polie. Cela facilite également le polissage réel avec des outils de polissage.

Retouches basées sur le feu

Le post-traitement au feu est l’une des méthodes les plus simples de fixation des impressions par points, mais il faut toujours être prudent autour d’une flamme nue, car les plastiques peuvent se liquéfier et s’égoutter, alors portez des gants et des manches longues. Étant donné que les imprimantes 3D utilisent la chaleur pour sculpter les thermoplastiques, un briquet (ou une allumette) peut être utilisé pour corriger de manière sélective certaines imperfections.

Cette technique fonctionne mieux avec l’ABS car il souffre de décoloration plus facilement que les autres plastiques. Le post-traitement sous cette forme est particulièrement efficace pour effacer les décolorations, comme le montre la vidéo ci-dessus. Cela peut également aider à effacer les blobs. C’est moins utile pour les trous et les bosses car cela finit par enlever plus de matière de la zone. Une touche légère est nécessaire avec cette technique et cela demande certainement un peu de pratique.

Soudage à froid à l’acétone

L’acétone décompose l’ABS de manière cohérente, de sorte que le soudage à froid fait référence à l’utilisation d’acétone pour fusionner les impressions ABS. Si vous avez une petite zone d’impression, vous pouvez imprimer des pièces séparées et les combiner à l’aide d’acétone. De plus, fractionner les pièces pour les imprimer dans une meilleure orientation est une bonne astuce pour minimiser l’utilisation de supports.

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La méthode consiste à utiliser une brosse ou un coton-tige pour enduire légèrement la surface de l’impression. Lorsque le plastique commence à décomposer la couche externe, il peut être attaché à une autre pièce pour combiner les deux parties. L’application d’acétone sur les deux parties donnera des liaisons plus solides. L’acétone présente certains avantages par rapport aux colles. D’une part, cela ne modifie pas la couleur de l’impression. Il n’ajoute pas non plus d’épaisseur entre les pièces car elles deviennent chimiquement liées entre elles.

Cependant, il y a aussi des inconvénients. L’acétone est toxique et inflammable. La surexposition n’est pas bonne pour la peau. Il dissout également le plastique sur lequel il est utilisé, ce qui peut modifier la forme de l’impression si elle n’est pas effectuée correctement.

Revêtement époxy

Une autre option pour rendre les pièces plus lisses consiste à les enduire d’une résine époxy. L’époxy masque très efficacement les lignes de couches et les imperfections. Il existe quelques options, dont l’une est XTC-3D qui a été spécialement conçue pour être utilisée avec des impressions 3D. Cela rend non seulement les pièces plus lisses et plus brillantes, mais rend également certains matériaux translucides plus transparents.

Les époxydes sont faciles à poncer et à peindre. Ainsi, ils fonctionnent mieux en combinaison avec d’autres post-processus. Alors que la plupart des époxydes ne provoquent pas de décoloration, certains types comme le polyester et les charges pour carrosserie automobile le peuvent. Gardez à l’esprit que le revêtement avec de l’époxy ajoute de l’épaisseur à la pièce.

Revêtement d’impression 3D XTC-3D

  • – Revêtement époxy pour objets imprimés en 3D
  • – Compatible avec les impressions SLA et SLS.
  • – Fonctionne avec PLA, ABS, Laywoo, pièces imprimées en poudre et autres supports rigides. Il peut également être utilisé pour enduire la mousse EPS, EPDM et uréthane ainsi que le bois, le plâtre, le tissu, le carton et le papier.

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Lissage à la vapeur

Le lissage à la vapeur est plus complexe que la plupart des autres méthodes et nécessite quelques contrôles de sécurité en cours de route. C’est aussi incroyablement efficace et rapide. La vapeur utilisée dépend du type de matériau utilisé pour l’impression. Le THF (tétrahydrofurane) est le plus couramment utilisé sur les impressions PLA, tandis que l’acétone et le MEK (méthyléthylcétone) peuvent être appliqués à l’ABS.

Voici le processus:

  • – Trouvez un espace de travail avec une bonne ventilation.
  • – Choisissez un contenant résistant à tout solvant qui sera utilisé; sinon, le conteneur peut se dissoudre ou se déformer. Le verre ou le métal sont généralement des paris sûrs.
  • – Tapisser les parois et le sol du récipient avec du papier absorbant.
  • – Appliquez du solvant sur les serviettes en papier; les solvants ont des températures d’ébullition basses, donc ils se vaporisent lentement à température ambiante et les serviettes en papier assurent une dispersion uniforme des particules de vapeur.
  • – Placez un support sur le sol du conteneur pour que l’impression repose pendant le processus. L’impression ne doit pas entrer en contact avec les serviettes.
  • – Placez l’impression à l’intérieur et fermez le couvercle. Vérifiez la progression toutes les quelques minutes. Il est facile d’aller trop longtemps et de faire disparaître les détails. Vous pouvez accélérer le processus en appliquant de la chaleur au récipient, mais c’est une méthode plus risquée.

Il s’agit probablement de la méthode la plus automatisée pour éliminer les lignes de couche et augmenter la brillance des pièces imprimées. Un inconvénient est qu’il peut réduire la résistance des pièces.

Si vous ne souhaitez pas (naturellement) construire une station de lissage de vapeur de bricolage, il existe des solutions techniques sur le marché. Une de ces solutions est le Polymaker Polysher, qui fonctionne avec leur Filament PVB PolySmooth. Ce qui est génial avec le système Polymaker, c’est qu’il évite l’utilisation d’acétone, qui est toxique, et d’ABS, qui est pénible à imprimer. Le PVB imprime un peu comme le PLA et le solvant utilisé dans le Polysher est l’alcool isopropylique, un solvant beaucoup plus sûr. Le Polysher utilise un nébuliseur pour créer une vapeur fine à partir de l’alcool isopropylique qui recouvre uniformément la pièce pour la lisser.

Filament Polymaker PolySmooth 1,75 mm

  • – Sans couche: le filament d’imprimante 3D PolySmooth est le premier filament imprimable 3D conçu pour un post-traitement sans couche. Nous avons spécifiquement développé PolySmooth pour travailler avec le Polysher, fournissant la solution pour améliorer considérablement la qualité de surface des objets imprimés en 3D. (La surface lisse ne peut être obtenue qu’en polissant les impressions PolySmooth dans Polysher)
  • – Facile à imprimer: le filament PolySmooth 3D est compatible avec toutes les imprimantes 3D à filament et imprime dans des conditions similaires à celles du filament PLA. Avec une large plage de températures d’impression, une faible odeur et aucun lit chauffant requis, PolySmooth est le compagnon idéal de votre imprimante 3D de bureau.

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Polymaker Polysher

  • – Machine de post-traitement: Polymaker Polysher est une machine de post-traitement conçue pour polir les pièces imprimées en 3D FDM / FFF à base d’extrusion avec PolySmooth pour obtenir une finition de surface brillante et sans couche.
  • – Sûr et facile à utiliser: aucun chauffage n’est impliqué – La technologie du nébuliseur ne nécessite qu’un très petit réservoir – Il s’agit d’un polissage en phase liquide plutôt que d’un processus de polissage en phase vapeur. Tous les composants électroniques sont correctement scellés et aucune étincelle ne peut être générée à l’intérieur de la chambre. En le plaçant sur votre bureau, en tournant simplement le cadran pour régler l’heure, le post-processus commencera et se terminera automatiquement.

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Polissage avec gobelet

Pour les pièces imprimées dans des matériaux contenant un pourcentage élevé de poudre métallique, le culbutage est une méthode fantastique de polissage. En utilisant un gobelet à roche bon marché ou bricolage chargé de petites vis en laiton, les impressions métalliques peuvent être polies pendant aussi peu qu’une heure pour augmenter considérablement leur douceur et leur lustre; des périodes plus longues produiront de meilleurs résultats. Les vis abrasives éliminent les matériaux non métalliques à l’extérieur de l’impression, laissant une fine coque de métal uniquement à l’extérieur.

Recuit

Le recuit est un post-processus où les impressions sont chauffées près de leur température de transition vitreuse; cela provoque la réorganisation de la structure moléculaire amorphe des objets imprimés en structures cristallines, ce qui augmente la résistance et la résistance thermique. Le PLA et le PETG ont des structures moléculaires plus amorphes et bénéficient donc le plus du recuit. Le recuit peut augmenter la déformation thermique du PLA au point de pouvoir utiliser le matériau dans des applications extérieures. Le gain de résistance a peu d’effet sur l’axe Z et le processus provoque un rétrécissement dimensionnel et une expansion, il n’est donc pas recommandé pour les pièces nécessitant des dimensions exactes. Pour réduire le retrait, recuire plus longtemps à des températures plus basses.

Filament sec

Cet article concerne le post-traitement, mais il y a un pré-processus qui mérite d’être mentionné ici. En ce qui concerne la qualité d’impression, de nombreux efforts de ponçage et de lissage peuvent être évités en s’assurant que le filament est sec avant l’impression. Tous les polymères peuvent absorber l’eau, certains plus que d’autres. L’une des raisons pour lesquelles les opérateurs d’imprimantes 3D rapportent à l’unanimité de meilleurs résultats avec le PLA est qu’il est beaucoup moins hygroscopique que la plupart des autres filaments, ce qui signifie qu’il absorbe peu d’humidité. Cela permet au PLA de rester sur une étagère pendant des années et de toujours imprimer correctement. Les matériaux plus sensibles à l’humidité comme le PETG, le TPU et le nylon peuvent devenir presque non imprimables s’ils ne sont pas stockés correctement ou séchés avant utilisation. Heureusement, les déshydrateurs alimentaires standard fonctionnent incroyablement bien pour sécher les filaments. Si vous entendez de petits claquements lors de l’impression, c’est un signe clair que le filament est humide car ce bruit de claquement est l’eau bouillante dans le hotend. D’autres indicateurs de filament humide comprennent des taches, des cordons et une mauvaise adhérence de la couche. Si vous ne souhaitez pas construire de séchoir à filament, il existe également des produits disponibles, comme le PrintDry.

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