Les différents logiciels d'impression 3D sont différents les uns des autres, mais comprennent tous les mêmes éléments de base et analysent un même type de fichier. Voici les quatre étapes clés pour passer d’un modèle de pièce à une pièce imprimée en 3D : importer le fichier de la pièce provenant de la CAO dans le logiciel, transformer ce fichier de pièce importé en fichier imprimable, envoyer un ou plusieurs de ces fichiers à votre imprimante et gérer votre ou vos imprimante(s) pour maximiser la disponibilité et le débit.
De la CAO au STL
La première étape de l'impression 3D consiste à créer un fichier que le logiciel d'impression 3D peut analyser. Tandis que la fabrication soustractive traditionnelle repose sur une combinaison de dessins de pièces et de fichiers de fabrication assistée par ordinateur (FAO), les imprimantes 3D acceptent les fichiers STL. Ces fichiers stockent les données 3D en décomposant les surfaces de votre pièce en un maillage de triangles, et peuvent être exportés depuis pratiquement n'importe quel programme de CAO. Lors de l'exportation de ces fichiers, quelques facteurs importants sont à prendre en compte :
Qualité du maillage par rapport à la taille du fichier : Lors de l'exportation des STL, les programmes de CAO vous permettent de déterminer la densité d'une maille triangulaire. Les grands maillages permettent d'obtenir des fichiers de plus petite taille qui se traitent plus rapidement, mais créent des pièces qui peuvent être facettées et imprécises. Les petites mailles permettent de créer des pièces réalistes et précises, mais produisent des fichiers volumineux qui peuvent être difficiles à traiter par votre logiciel d'impression 3D. Connaître l'utilisation de votre pièce peut vous aider à déterminer les priorités.
Pièces et assemblages à corps multiples : Si vous travaillez avec une pièce ou un assemblage à corps multiples, veillez à exporter chaque pièce de façon individuelle. Si vous exportez l'ensemble du fichier en une seule fois, le STL résultant aura tendance à fixer les deux pièces l’une à l’autre, ce qui les rendra impossibles à imprimer.
Si vous n'utilisez pas la CAO mais souhaitez tout de même imprimer une pièce en 3D, il existe plusieurs grandes banques de fichiers STL imprimables à télécharger gratuitement en ligne.
Préparation à l’impression : du corps solide à la pièce imprimable
Les imprimantes 3D s'appuient sur des trajectoires d'outils pour exécuter leurs tâches. Ces trajectoires sont automatiquement générées par un slicer dans tous les logiciels d'impression 3D. Un slicer prend une pièce, la divise en "couches" parallèles à un plan de référence fourni par l'utilisateur, et génère les trajectoires d'outils que la tête d'impression doit suivre sur chaque couche pendant l'extrusion du matériau. Ces trajectoires d'outils comprennent des "matériaux de support" : des sections sacrificielles générées automatiquement qui garantissent que les sections suspendues ou en porte-à-faux de votre pièce soient soutenues pendant l'impression. Bien que l'ensemble du processus soit automatique, il existe certains paramètres importants que vous pouvez contrôler :
Orientation de la pièce : Le paramètre le plus important à prendre en compte lors de la configuration d'une pièce pour l'impression est son orientation dans l'imprimante. L'orientation de la pièce peut avoir un effet considérable sur la réussite de l'impression et la résistance de la pièce. Il s’agit souvent d’un équilibre entre les besoins de résistance, les dimensions critiques et le contact avec le plateau. Les pièces imprimées en 3D sont plus solides et plus précises lorsque leurs parties critiques sont placées de façon parallèle au plateau d'impression. De plus, l'orientation de la pièce de manière à ce que la plus grande face repose sur le plateau d'impression minimise les supports et améliore la réussite de l'impression.
Hauteur de couche : Outre l'orientation de votre pièce, le facteur le plus important que vous pouvez contrôler est la hauteur de couche - l'épaisseur des couches que votre pièce découpe. Des couches plus épaisses donnent une pièce moins précise et de moindre résolution qui s'imprime plus rapidement, tandis que des couches moins épaisses donnent une pièce plus précise et détaillée qui prend plus de temps à imprimer.
Remplissage de la pièce et coquille : Les pièces imprimées en 3D par FFF sont très rarement solides - ce sont le plus souvent des coquilles (shells) avec un remplissage cellulaire. L'impression avec cette géométrie réduit à la fois le temps d'impression et le coût des matériaux sans sacrifier la résistance de la pièce. Le logiciel Eiger de Markforged propose par défaut un remplissage en triangle, mais vous pouvez modifier la forme et la taille des cellules de remplissage. De même, vous pouvez faire varier le nombre de couches en haut (sommet), en bas (base) et sur les côtés (parois) d'une pièce.
Renforcement par fibres continues : Les imprimantes composites Markforged utilisent une deuxième buse pour déposer des fibres continues à long brin dans les pièces. Vous pouvez contrôler l'utilisation ou non de la fibre continue, la quantité à utiliser et la manière de la placer à l'intérieur de votre pièce. Pour en savoir plus, cliquez ici pour essayer gratuitement notre logiciel.
Envoi de votre pièce à votre imprimante 3D
Une fois que votre pièce est découpée, elle est prête à être imprimée. Si vous avez plusieurs pièces à imprimer avec le même matériau et la même hauteur de couche, vous pouvez les traiter ensemble dans un même processus de fabrication. Une construction peut contenir autant de pièces que le volume de fabrication de l'imprimante le permet. C'est un outil idéal pour organiser des projets ou rendre votre flux de travail d'impression 3D multi-tâche.
Après avoir créé votre construction, il est temps d'envoyer le fichier à l'imprimante. Pour certaines machines, vous devrez utiliser une carte SD ou un lecteur USB pour transporter physiquement le fichier. Les imprimantes Markforged sont connectées à Internet, ce qui vous permet de transmettre numériquement votre pièce par Internet. Une fois que vous avez envoyé votre pièce à votre imprimante, vous pouvez suivre sa progression depuis votre ordinateur.
Gestion de votre parc d'imprimantes 3D
Une gestion efficace des impressions peut doubler, voire tripler le débit de votre imprimante 3D. En planifiant vos jobs pour qu'ils se terminent tous pendant les heures ouvrées, vous pouvez vous assurer que votre imprimante fonctionne presque en permanence. Pour maximiser vos volumes d’impression, essayez quelques choses simples :
Choisissez un moment stratégique pour vos impressions : La seule partie nécessitant votre intervention lors du processus d'impression 3D est lorsque vous devez retirer votre ou vos pièces du plateau d'impression et réinitialiser l'imprimante. Optimisez vos volumes d'impression en programmant la fin de vos impressions lorsque vous êtes à proximité de l'imprimante, afin de pouvoir en relancer une rapidement et facilement. Imprimez des travaux plus longs pendant la nuit et des travaux plus courts pendant la journée pour tirer le meilleur parti des heures non travaillées.
- Si votre temps d'impression est de 0 à 8 heures (+X jours), lancez-le au début de la journée de travail
- Si votre temps d'impression est de 8 à 16 heures (+X jours), lancez-le à la fin de la journée de travail
- Si votre temps d'impression est de 16 à 24 heures (+X jours), lancez-la au milieu de la journée de travail
Profitez du week-end pour vos pièces les plus volumineuses : Il y a environ 64 heures entre la fin d'une semaine de travail et le début de la suivante. Si vous avez une impression prévue sur plusieurs jours, commencez-la le vendredi pour tirer le meilleur parti possible de la capacité d'impression de l’imprimante.
Soyez stratégique sur les temps d'impression en utilisant les constructions : Les modules ne sont pas seulement utiles pour organiser les projets, ils permettent également de contrôler les délais d'impression. Si vos pièces ne correspondent pas à l'un des temps d'impression optimisés de façon individuelle, combinez-les avec d'autres pièces dans la file d'attente pour que le temps d'impression reste optimal.