L’orientation que vous donnez à votre pièce lors de son positionnement dans le slicer est primordiale.
En effet, celle-ci va influencer grandement le résultat, tant au niveau mécanique qu’esthétique.
MultiTech 3D vous offre ses conseils pour les deux technologies principales d’impression 3D : le dépôt de fil fondu (FDM) et la stéréolithographie (SLA). Cet article sera consacré à la technologie FDM.
Cet article fait partie d’une série dédiée aux propriétés des matériaux en impression 3D :
Chapitre 1 : Découvrir les matériaux de l’impression 3D
Chapitre 2 : Optimisez l’orientation de vos impressions 3D FDM
TEMPS D’IMPRESSION
L’orientation de la pièce en impression 3D a un impact significatif sur le temps d’impression. Si la pièce est imprimée à plat, elle peut nécessiter une large surface d’adhérence qui ralentira le début l’impression. En revanche, si la pièce est imprimée debout, elle peut nécessiter moins de supports et donc une impression plus rapide.
Bien entendu, l’utilisation de machines rapides et fiables telles que l’Ultimaker S7 peut permettre de compenser cet effet.
RÉSISTANCE MÉCANIQUE
L’orientation peut également avoir un impact sur la résistance mécanique de la pièce imprimée. Si un effort est imposé à la pièce dans le plan de ses couches, ces dernières peuvent se désolidariser.
Un exemple avec la pièce en L ci-contre. Si elle reçoit un effort à ses extrémités comme indiqué par les flèches grises, on comprend que la rupture aura plus facilement lieu entre 2 couches. En effet, les contraintes se concentrent dans cet angle. Les prémices de fissures suivront plus facilement le plan des couches que n’importe quelle autre direction. La solution simple pour remédier à ce problème est de coucher la pièce à l’horizontale.
En général, il est recommandé de choisir l’orientation de la pièce en fonction des contraintes mécaniques à laquelle elle sera soumise.
ASPECT DE SURFACE
Le positionnement du modèle affecte l’aspect de surface de la pièce imprimée. En effet, les couches sont bien visibles en FDM et ces couches présentent une certaine rugosité. On peut chercher à éviter ces mauvais états de surface en les plaçant parallèlement au plateau d’impression. De même, des imperfections dues à de mauvais réglages ou à un filament défectueux apparaitront plus fréquemment sur les parois verticales. Il est donc important de choisir l’orientation de la pièce en fonction de l’esthétique recherchée.
La qualité des impressions dépend également de la technologie utilisée. Une épaisseur de couche plus fine réduit considérablement l’effet « marches d’escalier », ce qui améliore la qualité de surface et la définition générale de la pièce. Cependant, opter pour des couches fines entraîne un temps de fabrication plus long.
Enfin, faites attention car le choix du plateau peut également influencer l’aspect de vos pièces. En effet, un plateau en verre vous offrira une face complètement lisse, contrairement aux plateaux perforés par exemple.
PRÉCISION
Lors de l’impression 3D FDM, la précision dimensionnelle est souvent cruciale pour les applications professionnelles. Cette stabilité géométrique dépend de la technologie et des matériaux utilisés. En FDM, l’axe Z est généralement plus précis que les autres axes. Il est donc important d’orienter la pièce de manière optimale pour profiter de cet avantage et augmenter la stabilité. En augmentant la surface de contact de la pièce avec le plateau, les vibrations sont limitées, ce qui augmente la stabilité dimensionnelle.
De même, la première couche d’impression est souvent écrasée sur le plateau pour améliorer l’adhérence, ce qui peut affecter la qualité de la surface. Pour éviter cela, il est recommandé d’utiliser un radeau (raft) pour séparer la pièce du plateau et ainsi limiter cet effet d’écrasement. Le radeau est une couche supplémentaire qui permet de stabiliser la pièce et d’améliorer l’adhérence, sans affecter la qualité de la surface de la pièce imprimée.
Enfin, comme illustré ci-contre, imprimer ce tube à la verticale demande uniquement à l’imprimante de réaliser de parfait cercles concentriques. A l’inverse, à l’horizontale, l’impression successives de rectangles pour former le tube donne un effet crénelé.
Pour terminer cet article, MultiTech 3D vous offre 3 précieux conseils qui vous aideront lorsque vous choisirez l’orientation de votre impression :
1 – Il est recommandé de placer la pièce sur sa surface plane la plus grande afin d’améliorer son adhérence et sa résistance mécanique. Pour un positionnement optimal, on peut garder en tête une forme « pyramidale » avec la partie la plus large vers le bas.
2 – En dirigeant les perçages et les faces ouvertes vers le haut, on évite l’accumulation de matériau fondu à l’intérieur de la pièce, ce qui peut bloquer les ouvertures. De plus, cela permet une finition plus lisse et plus propre des bords et des trous.
3 – Réfléchir à l’orientation de la pièce pour que l’effort soit orienté dans l’axe Z permet d’optimiser sa résistance mécanique.
Vous en savez maintenant plus sur l’optimisation de l’orientation de vos impressions 3D.
En complément de cet article, l’équipe d’experts de MultiTech 3D est en mesure de vous fournir des recommandations et des conseils personnalisés. Alors n’hésitez pas à prendre contact avec nous : https://www.multitech3d.com/contact-et-demande-de-devis/.
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