La précision est un élément clé pour les concepteurs de Shapeways. La conception 3D et l'impression 3D sont centrées sur l'innovation, la créativité et la capacité de créer des géométries complexes qui étaient auparavant impossibles, mais pour réussir dans la fabrication, les règles de tolérance d'impression 3D (remarque : ce ne sont vraiment pas que des suggestions !) doivent être suivies. .
L'impression 3D est une question de détails, et c'est particulièrement vrai en ce qui concerne les tolérances. Définies comme la quantité acceptable d'écart dans les dimensions d'un objet imprimé en 3D, les tolérances doivent être définies correctement pour réussir dans la fabrication additive. Les directives de conception Shapeways se réfèrent souvent à cela comme la précision d'un matériau.
Comprendre les tolérances et les variations
Bien que les concepteurs puissent télécharger des modèles 3D en gardant à l'esprit les dimensions appropriées, il existe une variété de facteurs qui peuvent affecter les tolérances, notamment :
Précision du logiciel de découpe Résolution de l'imprimante 3D Propriétés du matériau d'impression 3D Techniques de post-traitement requises
La plupart des technologies d'impression 3D permettent une tolérance dimensionnelle d'au moins 0,1 mm. Ces tolérances permettent plus de variation que la plupart des méthodes de fabrication traditionnelles, comme le moulage par injection ou l'usinage CNC. Cependant, si les écarts sont trop importants, les impressions 3D peuvent échouer. En règle générale, Shapeways recommande des tolérances comprises entre 0,15 mm et 0,3 mm, en fonction des exigences du projet et des règles de conception.
Le type de tolérance le plus courant est la tolérance dimensionnelle, qui fait référence aux variations acceptables des objets imprimés en 3D, tandis que la tolérance géométrique fait référence aux écarts de forme ou de structure, tels que l'angle d'un coin.
Les tolérances de finition de surface sont également critiques, en ce qui concerne la texture et l'apparence de la surface de la pièce. Des facteurs tels que la hauteur de couche, la vitesse d'impression 3D et les structures de support peuvent tous avoir un impact sur les finitions de surface ; cependant, pour certaines pièces, l'esthétique comme la finition de surface peut ne pas être importante pour les pièces fonctionnelles qui ne seront pas visibles, ce qui permet une fabrication plus rapide et plus rentable sans une attention particulière à l'esthétique de la pièce.
Optimisation des paramètres de tolérance
L'impact des tolérances sur les pièces imprimées en 3D ne doit pas être ignoré, car ces détails affectent considérablement les fonctionnalités et les performances.
Des tolérances trop serrées peuvent ne pas s'emboîter correctement ou être difficiles à assembler, tandis que des tolérances trop lâches peuvent entraîner des prototypes imprimés en 3D ou des produits finaux instables ou défectueux. Face à des déviations majeures, les pièces peuvent échouer complètement en raison d'un manque d'intégrité structurelle ou de capacité à résister aux contraintes.
Le coût de production joue un rôle essentiel dans la plupart des projets d'impression 3D, et les tolérances sont directement liées. Des tolérances plus strictes nécessitent un équipement et une production plus précis, y compris plus de temps et d'efforts dans la fabrication, ce qui augmente les coûts. Des tolérances plus lâches produisent des pièces qui nécessitent moins de temps et d'efforts à produire, ce qui réduit les coûts. Néanmoins, une qualité et une fonctionnalité inférieures peuvent soulever des problèmes évidents en termes de fiabilité et de longévité d'une pièce imprimée en 3D.
Pour planifier à l'avance pendant le processus de conception, les concepteurs, les ingénieurs et les fabricants industriels doivent garder à l'esprit les suggestions suivantes :
Consultez les directives de conception de Shapeways pour connaître les matériaux et la technologie d'impression spécifiques utilisés pour vous assurer que les modèles 3D sont compatibles. Considérez l'utilisation prévue de la pièce et si elle nécessite des tolérances précises ou une attention aux détails de surface, selon l'application. Évaluer les exigences d'assemblage en fonction de la taille et de la complexité de la pièce. Inclure les exigences de post-traitement lors de la planification du processus de conception et de production afin d'atteindre le niveau de finition souhaité dans le produit final.
Avec ces considérations à l'esprit, les concepteurs 3D peuvent optimiser leurs conceptions et leurs modèles pour obtenir des produits finaux de haute qualité et très performants.
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