Pourquoi utiliser le Vapour Smoothing sur vos pièces imprimées en 3D ?
Minimisez l'aspect rugueux et la texture formée par certains procédés d'impression 3D en améliorant la finition de surface grâce au Vapour Smoothing.
L'un des inconvénients de certains procédés d'impression 3D est l'état de finition des surfaces des pièces, qui peuvent sembler un peu brutes. Le processus d'impression 3D consiste à construire des pièces de bout en bout, couche par couche, fusionnant une couche plastique ou de poudre de métal aux couches existantes en un éclair de laser à haute puissance. Les couches qui forment la pièce peuvent rester visibles sur le produit fini, et il est important de s'en souvenir si l'esthétique est un facteur à prendre en compte. Certains concepteurs ont renoncé à produire leurs pièces par SLS ou MJF à cause de ces problèmes, mais un procédé récemment mis au point permet d'éliminer tout ou partie de ces traces.
Une approche manuelle -et chronophage- du lissage consistait à finir les pièces à la main ou à appliquer un vernis. Ce dernier produit une surface lisse, mais potentiellement hors spécifications.
Le Vapour Smoothing est un excellent moyen d'éliminer l'aspect rugueux des surfaces de certaines pièces imprimées en 3D, grâce à un procédé automatisé et hautement reproductible.
Une finition de surface rugueuse ? Une solutioon chimique peut aider !
La « solution » à ce problème est en fait une solution de produits chimiques. Ce procédé est appelé le Vapour Smoothing.
Les bricoleurs utilisent souvent une solution d'acétone pour lisser les pièces imprimées par dépot de fil, mais cela ne fonctionne pas sur des pièces formées par SLS ou MJF. Des produits chimiques plus sophistiqués sont désormais couramment utilisés. Voici comment cela fonctionne :
- Dans un premier temps, les pièces sont refroidies à température ambiante, accrochées à un support en métal et placées dans une chambre chauffée.
- L'air à l'intérieur de la chambre est évacué par aspiration sous vide, réduisant fortement la pression interne.
- Les gaz du solvant en ébullition pénètrent dans la chambre et se condensent partiellement sur n'importe quelle surface froide, essentiellement sur les pièces à température ambiante.
- Le solvant liquéfie les surfaces de la pièce, réduisant la rugosité et bouchant les pores. Cette étape dure plusieurs minutes.
- La chambre est à nouveau pressurisée et de l'air tiède y est injecté. Ceci provoque une condensation rapide du solvant qui est évacué de la chambre. Cela permet également de « traiter » les surfaces de la pièce.
- L'air chaud arrive ensuite, qui finit d'évaporer tout reste de solvant encore présent sur les pièces.
Ce que l'on peut attendre des pièces traitées par Vapour Smoothing
Au cours du processus, les vapeurs remplissent intégralement les cavités de surface avec du plastique fondu. En plus de lisser les pièces, cela leur confère un meilleur allongement à la rupture.
Pour les pièces bien conçues en TPU01-88A Ultrasint™ produites par MJF, par exemple, la rugosité de surface est réduite de 20-30 μm Ra jusqu'entre 2 et 8 μm Ra.
| Matière (technologie) | Propriété | Finition standard | Traitement Vapour Smooth | ||
| XY | Z | XY | Z | ||
| PA 12(SLS) | Couleur | Blanc (Production teinte en noir disponible) | Blanc (Production teinte en noir disponible) | ||
| Allongement à la rupture (ductilité / étirabilité) | 11% +/- 4% | 4% +/- 2% | 15% +/- 4% | 6% +/- 2% | |
| Résistance à la traction (UTS) : force requise pour rupture | 50 MPa +/- 4 MPa | 42 MPa +/- 4 MPa | 46 MPa +/- 4 MPa | 42 MPa +/- 4 MPa | |
| Module élastique (rigidité) | 2000 MPa +/- 200 MPa | 1900 MPa +/- 200 MPa | 1900 MPa +/- 200 MPa | 1900 MPa +/- 200 MPa | |
| PA 11 (MJF) | Couleur | Gris (Production teinte en noir disponible) | Noir/anthracite (brillant) | ||
| Allongement à la rupture (ductilité/étirabilité) | 35% +/- 5% | 30% +/- 5% | 50% +/- 10% | 35% +/- 5% | |
| Résistance à la traction (UTS) : force requise pour rupture | 52 MPa +/- 4 MPa | 52 MPa +/- 4 MPa | 52 MPa +/- 4 MPa | 52 MPa +/- 4 MPa | |
| Module élastique (rigidité) | 1800 MPa +/- 200 MPa | 1800 MPa +/- 200 MPa | 1800 MPa +/- 200 MPa | 1800 MPa +/- 200 MPa | |
| Ultrasint™ TPU01-88A (MJF) | Couleur | Gris | Noir/anthracite | ||
| Allongement à la rupture (ductilité/étirabilité) | > 220% | > 120% | > 220% | > 120% | |
| Résistance à la traction (UTS) : force requise pour rupture | 9 MPa +/- 2 MPa | 7 MPa +/- 2 MPa | 9 MPa +/- 2 MPa | 7 MPa +/- 2 MPa | |
| Module élastique (rigidité) | 75 MPa | 75 MPa | |||
Le Vapour Smoothing utilisant un gaz, il permet de lisser des zones dans des espaces très exigus, tels que ceux-ci.
Nos conseils de conception pour le Vapour Smoothing
Votre pièce sera accrochée à une grille métallique par un crochet, il faut donc prévoir un élément qui permette cela. Le meilleur moyen est de créer un trou dans votre pièce. Ceci permet d'éviter des lignes de repère. Bien sur, il y a d'autres options. Si la pièce n'a pas de trou traversant, nous attachons un clip à un attribut de paroi accessible. L'attribut doit avoir une épaisseur d'environ 1,0 à 5,0 mm. Cependant, cela laissera des marques visibles peu esthétiques sur la pièce. Toujours pas moyen d'attacher le crochet ? Nous pouvons ajouter un attribut de crochet à votre pièce lorsque nous préparons votre fabrication. Il sera retiré après le lissage, mais peut laisser une légère marque en relief sur la surface de la pièce. Nous nous efforcerons de trouver l'emplacement et la méthode permettant d'ajouter un attribut d'accroche qui correspondent au mieux à vos exigences.
Quand utiliser le Vapour Smoothing
Le Vapour Smoothing est particulièrement bien adapté aux pièces en nylon produites par frittage laser sélectif (SLS) et Multi Jet Fusion (MJF). À l'issue du processus, vous obtenez des pièces qui non seulement ont une meilleure apparence, mais qui sont plus résistantes à la rupture. Le Vapour Smoothing ajoute une autre dimension aux options de post-traitement pour l'impression 3D.
Ce que le Vapour Smooth peut faire :
- Esthétique améliorée / finition de surface plus lisse
- Toucher amélioré
- Augmentation de l'allongement à la rupture
- Amélioration de l'étanchéité/résistance à l'eau
- Permet de traiter des quantités plus importantes et des géométries plus complexes que la finition sur mesure
Ce que le Vapour Smooth ne peut faire :
- Reproduire à la perfection la finition de surface des pièces moulées par injection
- Produire une finition uniforme sur toutes les surfaces et toutes les géométries
- Masquer les défauts d'impression préexistants des pièces
- Peut ne pas être adapté à certaines applications dans lesquelles le dégazage est fortement déconseillé
Actuellement, nous proposons ce processus pour les pièces SLS en PA 12 et pour le MJF en PA 11 et TPU01-88A Ultrasint™.
Il faut se souvenir que le Vapour Smoothing utilise un solvant puissant. Le processus de séchage élimine près de 100 % de l'odeur de chaque pièce mais le risque demeure que vous receviez une bouffée de ce qui ressemblerait à un fort alcool dénaturé lorsque vous ouvrirez votre emballage pour la première fois. Mais ne vous inquiétez pas : l'odeur se dissipe très vite à l'air libre et les pièces peuvent être manipulées en toute sécurité.
Le Vapour Smoothing ouvre un univers de possibilités aux concepteurs qui souhaitent travailler avec certains plastiques imprimés mais qui étaient jusqu'à présent rebutés par leur rugosité. Nous espérons que cette explication assez technique vous a permis de mieux comprendre ce processus. Vous avez un projet de conception en cours ? Contactez-nous au +33 (0)4 56 64 80 50 ou par écrivez-nous à [email protected].
