Réussir votre Impression 3D : les Paramètres de Remplissage à Connaître
Ecrit le 11 juillet 2023 par Eva de DAGOMA
La fabrication additive nous permet aujourd'hui d'imprimer un grand nombre de pièces, avec des caractéristiques esthétiques ou mécaniques variées.
Souvent, on se concentre sur l'apparence finale de la pièce : est-elle esthétique ? Remplit-elle sa fonction ? Mais on oublie souvent de prendre en compte la structure interne de la pièce, qui influence directement ses caractéristiques physiques, son coût et le temps d'impression. Il est donc important de se poser des questions sur la finalité de la pièce avant même de la "découper en tranches" pour l'impression : doit-elle être légère ? Rapide à imprimer ? Résistante ? Esthétiquement plaisante ?
Cet article aborde l'optimisation de vos impressions, en fonction de la pièce désirée.
Avant tout, il est important de rappeler ce qu’est le remplissage d’une pièce.
qu'est-ce que le remplissage d'une pièce ?
Le remplissage, ou infill, comme son nom l'indique, est la quantité de matière présente entre les couches extérieures de la pièce. Ce remplissage influence plusieurs paramètres de la pièce, tels que sa résistance mécanique, sa flexibilité, son poids et son aspect visuel. L'infill d'une impression peut être modifié directement dans le logiciel de découpage (slicer) du fichier, tel que Cura d’Ultimaker.
Comment choisir le motif de son remplissage ?
Il existe aujourd'hui un grand nombre de motifs de remplissage. Des motifs les plus simples aux motifs les plus complexes, chacun de ces motifs présente des particularités mécaniques intéressantes lors de la conception de votre pièce. Voici quelques-uns des motifs d'infill les plus couramment utilisés :
Motif simple
* Grille : formée de lignes perpendiculaires les unes aux autres. Ce motif présente l'avantage d'être solide verticalement
* Ligne: très ressemblant au motif grille, mais présente l'avantage d'être le plus rapide à l’impression.
motif technique
* Cubique: bonne résistance verticale. Permet de réduire les effets de trou dans la surface extérieure.
* Gyroïde: perméable aux fluides. Résistant dans toutes les directions. Résistant aux cisaillements.
motif souple
* Concentrique: impression très flexible, mais pas de résistance horizontale.
* Entrecroisé: résistance verticale, long à calculer, très souple.
Quel pourcentage de remplissage choisir pour sa pièce ?
Lorsque l'on utilise une imprimante 3D, il est important de prêter attention au remplissage de la pièce que l'on souhaite imprimer. Le remplissage a une grande influence sur les caractéristiques finales de la pièce imprimée. En effet, il impacte sa résistance mécanique, son poids et son aspect visuel. Il est donc important de bien choisir le pourcentage de remplissage, en fonction de l'utilisation prévue de la pièce.
Une première question se pose souvent : faut-il remplir la pièce à 100% pour assurer sa résistance ? La réponse est non. Une pièce remplie à 100% est non seulement plus longue à imprimer, mais elle n'est pas nécessairement plus résistante qu'une pièce remplie à 70-80%.
Afin de déterminer le remplissage d’une pièce, l’étape la plus importante est d’abord de déterminer son utilité. La pièce est-elle soumise à une charge ? La pièce doit-elle être légère? La pièce va-t-elle être soumise à des contraintes mécaniques ?
Pour une pièce d’utilité esthétique, qui n’a aucune vocation mécanique, un remplissage de 10-15% peut suffire. En revanche, une pièce soumise dans son utilisation à quelques contraintes, ou dans le cas d'une impression standard, le remplissage conseillé est entre 20-40%. Si la pièce doit être résistante, un remplissage d'environ 50% peut être nécessaire. Enfin, pour une pièce flexible, le pourcentage de remplissage peut varier entre 0% et 99%.
En somme, le choix du pourcentage de remplissage et du motif de remplissage dépend de l'utilisation prévue de la pièce imprimée. Il est donc important de bien réfléchir à ces paramètres avant de lancer une impression, afin d'optimiser les caractéristiques finales de la pièce et de minimiser le temps et les coûts d'impression.
Est-il utile d'augmenter le nombre de murs ?
Lors de l'impression 3D, le nombre de murs se réfère au nombre de couches extérieures ou coquilles qui sont imprimées autour de la pièce. Le nombre de murs est généralement réglable dans Cura Ultimaker, et il peut varier de 1 à plusieurs dizaines, en fonction des besoins spécifiques de la pièce.
Il est bon de noter qu’augmenter le nombre de murs peut être utile dans certains cas pour renforcer la résistance mécanique de la pièce. En effet, les murs jouent un rôle clé dans la solidité et la stabilité de la pièce imprimée, en offrant une couche extérieure protectrice contre les contraintes extérieures. Plus le nombre de murs est élevé, plus la pièce peut être résistante aux forces appliquées. Cela peut être particulièrement important pour les pièces soumises à des charges importantes ou pour celles qui nécessitent une grande résistance mécanique, comme les pièces fonctionnelles ou les pièces destinées à des applications industrielles.
De plus, augmenter le nombre de murs peut également combler certaines zones fragiles du dessin de la pièce. Par exemple, si la pièce a des coins ou des arêtes fines qui pourraient être susceptibles de se casser ou de se déformer, augmenter le nombre de murs peut aider à renforcer ces zones et à éviter les défauts d'impression.
Cependant, il est important de noter que l'augmentation du nombre de murs peut également entraîner une augmentation du temps d'impression et de la consommation de matière. Il est donc essentiel de trouver un équilibre entre la résistance souhaitée et le temps d'impression et les coûts associés.
Cas client chez Dagoma
Lors de projets d'impression 3D pour des clients, il est courant de rencontrer des défis de résistance mécanique des pièces imprimées. Dans un projet récent chez DAGOMA pour notre client JEAN BOUTEILLE, après consultation et impressions d'un premier test, il a été identifié qu'une des pièces produites présentait une zone de fragilité. La forme et le sens d'utilisation de la pièce ont été identifiés comme les principales causes de cette fragilité. Pour résoudre ce problème, DAGOMA a proposé l'ajout de 4 murs supplémentaires sur la pièce, malgré l'allongement du temps d'impression associé. L'ajout de murs supplémentaires a été considéré comme une solution efficace pour renforcer la zone cassante de la pièce. En ajoutant 4 murs, la pièce a été renforcée dans la zone identifiée comme fragile, ce qui a permis de corriger le problème avant de passer à la production en série.
Il est également important de noter que le nombre de murs doit être pris en compte en complémentarité d'autres paramètres d'impression, tels que la hauteur de couche. Une hauteur de couche plus importante peut également contribuer à renforcer la résistance mécanique de la pièce, en complément des murs et du remplissage.
Quelle hauteur de couche choisir ?
Lorsqu'il s'agit d'imprimer en 3D, la résolution d'impression est un paramètre clé à prendre en compte. La résolution d'impression se réfère à la hauteur de chaque couche de matériau lors de l'impression d'une pièce. En général, plus la résolution est élevée, plus les couches sont fines, ce qui peut affecter l'apparence et les propriétés mécaniques de la pièce.
Pour les pièces à vocation esthétique, où l'apparence lisse et sans stries est un critère important, une résolution d'impression de 0,1 mm peut être recommandée. Une hauteur de couche plus fine permet d’atténuer l’effet strié et donc accentué l’aspect qualitatif de la pièce. Cependant, l’impression de 0,1 mm entraîne aussi un temps d’impression plus long.
D'un autre côté, pour les pièces destinées à avoir une résistance mécanique élevée, une résolution d'impression plus basse, comme 0,3 mm, peut être préférable. Les couches plus épaisses permettent de déposer davantage de matériaux en moins de temps, ce qui peut rendre la pièce plus solide et durable. De plus, l'impression à une résolution plus basse peut également être plus rapide, ce qui est un avantage si la rapidité d'impression est un critère important pour le projet.
Le lancement de vos impressions n’est pas anodin et demande une réflexion autour de l’utilisation finale de votre pièce. Cependant, la fabrication additive offre de nombreuses opportunités pour les professionnels. Elle permet une conception plus rapide et plus flexible de vos pièces, ainsi qu'une personnalisation et une optimisation des produits, en fonction de besoins spécifiques.
En tant que fabricant d'imprimantes 3D, DAGOMA offre un large éventail d'options pour répondre aux besoins des professionnels, dans divers domaines d'application. Que ce soit pour le prototypage rapide, la production de petites séries ou la fabrication d'objets uniques, DAGOMA peut accompagner les professionnels dans leurs projets de conception et de fabrication grâce à la fabrication additive.
Nos imprimantes 3D sont spécialement conçues pour répondre aux exigences des professionnels et sont équipées de fonctionnalités avancées. Nous comprenons que chaque projet est unique, c'est pourquoi nous offrons un service d'impression à la demande pour aider les utilisateurs à concrétiser leurs idées.
