La technologie Multi Jet Fusion
Votre masterclass en design produit et développement
Masterclass Protolabs’ Insight
Notre série de vidéos Insight vous aidera à maîtriser la fabrication numérique.
En plus de nos conseils de conception mensuels, nous publions désormais régulièrement ces nouvelles vidéos : chacune d'entre elles vous donne un aperçu plus approfondi de la manière de concevoir de meilleures pièces. Nous aborderons des sujets spécifiques tels que le choix du bon matériau d'impression 3D, l'optimisation de votre conception pour l'usinage CNC, les finitions de surface pour les pièces moulées, et bien d'autres encore.
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Insight: La technologie Multi Jet Fusion
28.02.2020
Transcript
Bonjour et bienvenue dans cette édition de nos vidéos « INSIGHT »!
Cette semaine, nous aborderons l’impression 3D et un procédé relativement nouveau et très prometteur : la technologie Multi Jet Fusion (MJF).
Non, il ne s’agit pas d’un système de propulsion futuriste pour navettes spatiales... C’est un procédé qui peut vous être proposé lorsque vous sous-traitez l’impression 3D de pièces en plastique.
Cette technologie industrielle de fabrication additive présente certains avantages par rapport aux procédés concurrents.
Nous allons étudier son fonctionnement, ses avantages et ses limites, ainsi que les façons d’optimiser la conception de vos pièces pour cette technologie.
Bonne nouvelle : si vous avez déjà conçu des pièces destinées à être fabriquées par frittage sélectif au laser (SLS), vous êtes déjà en bonne voie pour adapter finement vos projets CAO à la technologie MJF.
Ces deux procédés reposent en effet sur une chambre chauffée où une structure plastique est construite en trois dimensions par dépôt de couches successives de seulement quelques microns d’épaisseur. Cependant, le frittage SLS utilise un faisceau laser pour amalgamer des grains de poudre en une couche solide, alors que la technologie MJF repose sur un élément chauffant infrarouge. Aucune de ces deux techniques ne nécessite de structure de soutien.
Voilà pour le fonctionnement. Mais quelles en sont les implications pour vos projets ?
Le choix d’une technologie est conditionné par les caractéristiques requises pour votre pièce. Comparons les deux procédés.
Pour obtenir une résolution fine, la technologie MJF peut atteindre une précision de 0,5 mm, contre 0,75 mm pour le frittage sélectif au laser.
Cette précision supérieure entraîne cependant une contrepartie... Les pièces produites par la technologie MJF présentent plus de variations à ce niveau de détail que celles qui ont été réalisées par frittage SLS. Tout dépend donc de ce qui compte le plus pour vous : la précision ou l’homogénéité du lot.
La technologie MJF garantit également plus de régularité dans les propriétés isotropes des matières. Cela signifie que les propriétés mécaniques des pièces sont plus régulières dans tous les axes. Pour une grande résistance et une excellente fiabilité de chaque détail de votre pièce, le procédé MJF présente donc des avantages notables. Il est parfaitement adapté à des pièces comme des supports et des clips, ou encore des gabarits ou des équipements robustes et précis.
Le frittage SLS permet néanmoins de produire de plus grandes pièces. Pour la plupart des réalisations imprimées en 3D, cela ne devrait pas poser de problème, mais il peut être important de vérifier cet aspect auprès de votre fournisseur.
La technologie MJF est relativement récente. Elle n’est donc actuellement proposée qu’avec du nylon 12, laissant un avantage au frittage SLS pour une plus grande diversité de matières et de couleurs. Cependant, le nylon 12 est une excellente matière pour les pièces fonctionnelles et les utilisations finales.
Si les délais de réalisation et de livraison vous préoccupent, rappelez-vous que le procédé MJF est plus rapide que les autres technologies de fabrication additive. Mais en réalité, d’autres facteurs affecteront probablement plus vos délais de réalisation : l’étude et la conception, les délais de proposition de devis par les fournisseurs, et l’analyse de faisabilité.
Après mûre réflexion, vous avez déterminé que la technologie MJF est la plus adaptée à vos réalisations en 3D. Que faut-il savoir pour bien concevoir vos pièces dans cette optique ?
Si vous avez conçu vos pièces pour le frittage sélectif au laser ou même le moulage par injection, vous avez déjà franchi une partie des étapes vers la technique MJF.
Voici quelques astuces pour vous orienter :
Les parois fines ou les grandes surfaces planes doivent être renforcées par des nervures ou des goussets et les alésages doivent être entourés de bossages.
Le texte en relief et les éléments décoratifs inférieurs à 0,5 mm risquent de ne pas résister aux opérations secondaires. Vérifiez donc votre analyse de faisabilité auprès de votre fournisseur.
L’épaisseur idéale de paroi pour une réalisation en MJF est comprise entre 2,5 et 3,8 mm.
Pour information, comme pour tout procédé d’impression 3D, la technique MJF produit des escaliers sur les angles obliques. Il est donc impératif d’identifier clairement les surfaces décoratives sur le schéma technique.
Tous ces aspects pourraient vous sembler familiers. En effet, le procédé MJF est très proche des autres technologies de fabrication additive.
La principale différence résidera dans sa capacité à réaliser des pièces précises aux excellentes qualités mécaniques isotropes, souvent bien plus rapidement que les autres techniques d’impression 3D. Nous vous invitons donc à envisager le procédé Multi Jet Fusion pour vos prochains projets et à vous rapprocher de nous ou de votre fournisseur pour étudier toutes les possibilités.
Cette vidéo a abordé beaucoup de notions très techniques. Vous aurez besoin d’y réfléchir posément. C’est pour cela que nous avons rassemblé ces informations par écrit sous forme de conseils de conception sur notre site Web.
C’est tout pour cette vidéo. Rendez-vous au prochain épisode !
Avec nos remerciements à Natalie Constable.
