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Tout ce que vous devez savoir sur les coques en impression 3D

L’un des aspects les plus attrayants de l’impression 3D utilisant la technologie FDM est peut-être le degré de contrôle que la technologie offre à l’utilisateur. Non seulement vous avez la liberté de sélectionner le matériau de filament à utiliser pour un modèle 3D donné, mais vous pouvez également modifier le modèle en fonction de vos besoins. L’un des aspects d’un modèle 3D que vous pouvez modifier est la «coque».

En termes simples, la coque est la paroi d’un objet imprimé en 3D. Ils sont une partie essentielle de la conception et déterminent de nombreuses caractéristiques de l’impression finale. Quelle est la meilleure épaisseur de coque à utiliser et quels facteurs doivent être pris en compte dans le choix d’une épaisseur de coque?

Que sont les coques d’impression 3D?

Cela peut ne pas être immédiatement évident, mais la plupart des objets imprimés en 3D dans FDM sont pour la plupart creux à l’intérieur. Il s’agit d’une mesure qui permet d’économiser du matériel de filament coûteux et du temps d’impression, faisant ainsi de l’impression 3D une entreprise plus économique. Cependant, cela signifie économiser du temps et de l’argent n’est pas une excuse pour créer des impressions 3D trop légères et fragiles pour une valeur fonctionnelle.

Les parois d’un objet imprimé en 3D, y compris ses surfaces supérieure et inférieure, sont collectivement appelées sa coque. L’épaisseur de la coque de tout projet d’impression 3D peut être facilement définie à l’aide du logiciel de découpe approprié. Dans la plupart des cas, l’épaisseur de la coque sera fixée à un multiple du diamètre de la buse.

Pour brosser un tableau plus complet des facteurs qui déterminent la résistance et la densité d’un objet imprimé en 3D, il serait juste de discuter ensemble du concept de coques et de remplissage. Le remplissage est le motif du matériau à l’intérieur de la coque, qui peut être réglé de 10% à 100%. Le pourcentage de remplissage et le motif peuvent être définis à l’aide du logiciel de découpage.

En sélectionnant une combinaison appropriée d’épaisseur de remplissage et de coque, une variété de valeurs de résistance et de densité peuvent être obtenues pour tout objet imprimé en 3D. La force et le poids doivent être équilibrés avec le coût d’impression et le temps nécessaire pour terminer un seul projet, en particulier si l’impression 3D est proposée en tant que service commercial.

Facteurs à prendre en compte dans le choix de l’épaisseur de la coque

Le choix de l’épaisseur de la coque est un compromis entre plusieurs facteurs différents, de sorte qu’il n’y a pas de valeur universellement correcte. L’épaisseur de coque la plus appropriée est celle qui prend en considération l’utilisation prévue de l’objet qui sera imprimé en 3D et d’autres facteurs tels que l’économie et le temps de traitement. Pour vous aider à déterminer les paramètres les plus appropriés, voici les aspects les plus importants à prendre en compte:

Force

Évidemment, une coque plus épaisse donnera un produit plus solide et plus robuste. Si votre produit est conçu pour résister à une charge lourde, soutenue ou régulière, une épaisseur de coque de trois à quatre fois le diamètre de la buse serait une bonne option. La résistance de la coque entre également en jeu si le produit est ancré à l’aide de clous ou de vis.

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Stabilité des couches supérieure et inférieure

La plupart des logiciels de trancheuse offrent la possibilité de définir une épaisseur de coque différente pour les couches supérieure et inférieure. Cela ne s’applique que si vous imprimez le modèle à la verticale ou dans l’orientation dans laquelle il est censé être utilisé.

Cette option est offerte car elle permet de concevoir des objets avec des bases plus solides qui sont plus «lourdes au fond» pour une stabilité accrue. La différence n’est généralement pas si grande – un ou deux intervalles du diamètre de la buse suffisent pour obtenir ces avantages.

Consommation de filament

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Si vous produisez en masse un modèle à l’aide d’une imprimante 3D, la quantité de filament qui entre dans chaque produit est probablement quelque chose qui compte pour vous. C’est un autre domaine où l’épaisseur optimale de la coque entre en jeu. Une coque plus épaisse crée un produit plus solide et avec un bon poids, mais qui consomme également beaucoup de filament supplémentaire.

Pour mettre cela en contexte, passer d’une épaisseur d’un à deux multiples du diamètre de la buse double déjà effectivement la quantité de filament qui entre dans la coque d’un projet imprimé en 3D. Cela peut avoir d’énormes ramifications sur le nombre d’impressions que vous pouvez faire à partir d’une seule bobine de filament.

Temps

Lié à l’élément précédent, une impression qui consomme plus de filament prendra forcément plus de temps à se terminer. En effet, la buse doit se déplacer le long du périmètre du modèle plusieurs fois pour chaque couche. Sur l’ensemble du processus d’impression, toute épaisseur supplémentaire de la coque peut augmenter le temps d’impression de plus d’une heure.

Pour ceux qui n’impriment que des dessins uniques, le temps d’impression supplémentaire n’est probablement pas très important. Cependant, cela peut être problématique pour les commandes à volume élevé. Si vous envisagez d’optimiser l’impression de plusieurs copies d’un même modèle, vous devrez probablement modifier les paramètres de coque et de remplissage pour raccourcir le temps d’impression sans trop compromettre l’intégrité structurelle.

Options de post-traitement

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Une impression réalisée par une imprimante FDM sortira naturellement avec une surface irrégulière. Il s’agit d’une limitation inhérente à la technologie. Cela signifie qu’un post-traitement sera nécessaire si vous voulez que vos impressions aient un aspect parfaitement lisse et poli.

Les techniques de post-traitement appropriées varieront selon les différents matériaux de filament. Certains filaments se prêtent bien à une dissolution sélective à l’aide d’un solvant approprié, tandis que certains nécessitent une technique plus ancienne utilisant du papier de verre.

Dans tous les cas, le post-traitement entraînera l’érosion du matériau sur la surface de l’impression finie. C’est quelque chose que vous devrez prendre en compte dans la conception, en particulier pour les projets où la résistance et la dureté sont importantes. Une coque plus épaisse vous donnera une plus grande tolérance pour le ponçage et le polissage des irrégularités de l’impression finie sans causer une baisse drastique de son intégrité structurelle.

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Règles de base pour régler l’épaisseur de la coque

Les plates-formes logicielles de tranchage utilisées aujourd’hui permettent d’ajuster les paramètres d’épaisseur de la coque presque sans effort. Ceci est très utile si vous êtes encore au stade où vous jouez avec les paramètres de votre imprimante pour essayer d’obtenir les meilleurs résultats. Voici quelques conseils pour vous aider à démarrer:

Assurez-vous que l’épaisseur de la coque est un multiple du diamètre de la buse

Cela devrait être évident, mais vous devez vous assurer que les paramètres de votre trancheuse pour l’épaisseur de la coque correspondent au diamètre de votre buse. Cela signifie que l’épaisseur de la coque doit être en multiples du diamètre de la buse.

Manquer cette exigence cruciale entraînera des coquilles qui ont des cavités entre les couches. Naturellement, cela invalidera tous les avantages structurels qu’une coque plus épaisse aurait dû être en mesure de fournir.

Valeurs de règle empirique pour une charge faible, modérée et élevée

La détermination des valeurs exactes à utiliser pour l’épaisseur de la coque peut être difficile au début. Il faudra un peu d’essais et d’erreurs avant de pouvoir obtenir des résultats qui vous satisfont. Pour réduire vos échecs d’impression, vous pouvez utiliser les valeurs empiriques suivantes, en supposant que vous utilisez une buse avec une ouverture de 0,4 millimètre de diamètre.

Pour la plupart des applications, une coque de 0,8 millimètre d’épaisseur peut parfaitement suffire. Ceci est pour les pièces qui sont censées résister à une charge faible ou modérée et qui n’ont pas besoin d’être ancrées par une vis. S’il y a des défauts de résistance mineurs avec ce paramètre, quelques ajustements sur le remplissage devraient résoudre la plupart des problèmes.

Pour les pièces destinées à un usage intensif ou soumises à des charges élevées, vous pouvez aller jusqu’à 1,2 millimètre. L’augmentation de la force avec cet ajustement est assez significative. Il offre également une plus grande surface pour l’ancrage à l’aide de vis ou de clous.

Si une coque de 1,2 millimètre ne la coupe toujours pas, vous pouvez envisager d’ajouter un remplissage plus lourd. Définir une coque plus épaisse est toujours une option, bien sûr. Cependant, presque toutes les applications normales de l’impression 3D fonctionneront assez bien avec une épaisseur de coque comprise entre 0,8 et 1,2 millimètres.

Dernières pensées

L’impression 3D est un processus de fabrication hautement personnalisable qui vous permet de concevoir des modèles avec une large gamme de paramètres de résistance, de poids et de flexibilité. Désigner l’épaisseur de la coque n’est que l’une des nombreuses façons dont vous pouvez contrôler les propriétés physiques du produit final. Dans ce cas, l’épaisseur de la coque joue un rôle crucial dans la détermination de la résistance globale de la pièce imprimée, ainsi que de son poids et de sa densité. L’attribution de l’épaisseur de la coque est une question assez simple

Avertissement; Les imprimantes 3D ne doivent jamais être laissées sans surveillance. Ils peuvent présenter un risque d’incendie.

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