Comment améliorer la solidité de votre pièce imprimées en 3D ?

Dans cet article vous allez découvrir comment améliorer la solidité d'une pièce imprimée en 3D en travaillant sur 4 aspects distincts. La première sera l’amélioration de la résistance de la pièce dès sa conception dans votre logiciel de modélisation 3D, la seconde sera le travail d’orientation et de remplissage dans votre Slicer et la troisième sera l’optimisation de vos liaisons inter-couche pour renforcer votre création, et la dernier sera le post-traitement.

Partie 1 : Renforcez votre création directement sur votre logiciel de modélisation 3D 

Avant de vous lancer dans l’amélioration de la résistance de la pièce avec des astuces, il peut être judicieux de penser la solidité de votre création dès la phase de conception sur votre logiciel de 3 dimensions.

Section 1 : Renforcez votre pièce avec des chanfreins et des congés

Vous pouvez appliquer des chanfreins et des congés à votre figure pour améliorer la solidité des parties les plus fragiles. De plus, l'application de ce type de structure permet de réduire les risques de déplacement involontaire de la pièce durant l’impression. 

Section 2 : Renforcez votre pièce avec des goussets et des nervures

L’objectif est toujours le même. Il faut appliquer perpendiculairement par rapport à votre paroi des goussets et des nervures. Le but est de supporter davantage la résistance de la pièce. Votre nervures doit être égale à la moitié de l’épaisseur de la paroi à soutenir et elle doit s’étendre jusqu’à au moins deux fois l’épaisseur de cette même paroi pour être optimal. Vous pouvez d'ailleurs ajouter des nervures à votre nervure si cette dernière est trop importante.

Partie 2 : Travaillez l’orientation et de remplissage dans le Slicer

Le bon paramétrage du Slicer est une étape décisive pour la résistance de votre pièce. En plus ça tombe bien c’est surement l’étape la plus simple à prendre en main.

Section 1 : La densité du remplissage 

Une action simple et très efficace, augmentez le remplissage de votre figure. Plus le remplissage est important plus la pièce est solide mais plus la pièce sera longue à imprimé et plus elle consomme de la matière. 

Section 2 : Le motif de remplissage

Il existe un grand nombre de motifs possibles, rectiligne, triangulaire en nid d’abeille etc…  Le motif dit en nid d’abeille performe mieux pour les remplissage avec une densité inférieure à 50%. Le motif rectilignes lui va davantage performer pour les densités de remplissage supérieures à 50%. 

Section 3 : L’épaisseur de la parois  

Vous allez pouvoir augmenter sur votre Slicer l’épaisseur de votre parois interne et externe. Si vous avez une enveloppe plus épaisse, votre puce sera plus résistante. Nous recommandons une épaisseur 3 à 4 fois plus importante que le diamètre que votre buse d’impression. Vous pouvez à la fois jouer sur le nombre de lignes et sur la taille de ces dernières. Par exemple 4 lignes de 0,6 mm pour un total de 2,4 mm.

Section 4 : L’orientation de la pièce dans le Slicer

Suivant l’orientation de votre pièce dans le Slicer, cette dernière sera plus ou moins résistante. Les pièces 3D FDM sont beaucoup plus solides dans des plans parallèles à la plateforme d’impression. Sans trop rentrer dans le détail technique, les liaisons moléculaires dans une même couche sont beaucoup plus fortes que dans les liaisons adhésives. Vous devez donc réfléchir à la zone accueillons la force principale de poussé et adapter votre objet en conséquence. 

Partie 3 : Améliorez les liaisons inter-couche de votre impression 3D.

Le but est de réussir à fusionner au maximum vos différentes couches d’impression pour rendre votre structure la plus homogène possible et la plus résistante possible. Vous allez donc jouer sur votre température d’impression et sur la vitesse de refroidissement de votre pièce.

Section 1 : Augmentez votre température d'extrusion. 

La température va jouer un rôle majeur dans vos liaisons inter-couches. Une température plus importante signifie une matière extrudée plus visqueuse. Votre matière aura ainsi tendance à davantage se déposer et fusionner avec la couche d’impression précédente. Vous allez ainsi pouvoir maximiser votre liaison mécanique. 

Section 2 : Réduire l'épaisseur de couche

Ce point semble à première vue logique. Car des couches plus fines signifient plus de couches donc une meilleure résistance.  

Mais le véritable intérêt n'est pas là. En réalité une couche plus fine va diffuser plus de chaleur vers la couche précédente et améliora la fusion avec la couche précédente.

Section 3 : Augmentez la vitesse d’impression.

Votre buse ne doit pas trop s’attarder durant son impression sinon les autres espaces de votre pièce vont se refroidir et ne pourrons pas fusionner correctement avec la prochaine couche.

Section 4 : Utilisez un caisson thermique. 

Cela vous permet de contrôler la température de la zone d’impression et de refroidir en douceur votre pièce pour permettre une meilleure fusion entre les couches.

Section 5 : Réduisez la ventilation de votre impression.

Si votre ventilation est trop puissante alors votre couche va se refroidir trop rapidement et n’aura pas le temps de fusionner correctement avec la couche inférieure. Je pense que vous commencez à comprendre l'importance de la fusion.

Partie 4 : Post-Traitement 

Le post-traitement n’est pas forcément la partie la plus simple. Tous les matériaux ne peuvent pas être post-traités et cela demande de l’équipement supplémentaire.

Section 1 : Appliquez de la résine

Si vous appliquez un kit de lissage à base de résine, votre pièce sera plus solide. Un kit de lissage va vous permettre de lisser vos impressions 3D et de lisser votre pièce pour obtenir un aspect lisse.

Section 2 : Recuisson

La cuisson consiste à exposer votre pièce à la chaleur pour ensuite la refroidir graduellement. Cela permet de diminuer le stress interne de la structure. Vous pourrez ainsi obtenir une pièce bien plus solide. Malheureusement vous ne pouvez pas recuire toutes les matières mais c’est possible sur les plastiques comme le PLA et le PET.