Fil fondu (FDM)

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Qu'est ce que l’impression 3D via dépôt de fil fondu ?

Le concept des d'imprimantes FDM est assez simple: Ce procédé consiste à fondre un filament et à le déposer couche par couche à l'aide d'une buse d'impression.

Qu'est-ce qu'une imprimante FDM?

Une imprimante FDM (Fused Depot Modelling) est une imprimante 3D souvent utilisée dans le développement de concepts, le prototypage précoces pour la conception et la production en petite série de pièces industrielles et de dispositifs médicaux.

FDM fait référence à la façon dont le la pièce fabriquée est formée.

Le matériau (plastique fondu) est déposé par une tête d'impression déplacée sur trois axes en une seule couche, et plusieurs couches fusionnent pour former le modèle 3D.

Comment fonctionne une imprimante FDM?

Le processus de fabrication commence à partir d'un modèle 3D CAO (Conception Assistée par Ordinateur, comme Catia, Solidworks, Creo, Rhino 3D, nTopology). Le logiciel de découpage divise le modèle numérique en de nombreuses tranches (couches) et génère un fichier de code G pour l'imprimante. L'imprimante FDM chauffe le filament de plastique solide, puis fond et extrude à partir d'une buse - couche après couche - sur un plateau de fabrication pour former l'objet 3D. Chaque couche peut avoir une épaisseur de 0,1 mm à 0,5 mm en fonction de la résolution souhaitée.

Quels sont les matériaux les plus couramment utilisés sur les imprimantes FDM?

Les deux matériaux les plus courants dans l'impression FDM sont historiquement l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène) et le PLA (acide polylactique). Les deux sont peu coûteux et disponibles dans une variété infinie de couleurs.

L'ABS, un plastique ménager courant, qui offre une bonne résistance et des caractéristiques thermiques, mais nécessite une bonne ventilation car il émet de fortes odeurs. Il nécessite une plate-forme de construction chauffée pour éviter la déformation.

Le PLA offre une excellente qualité de surface, est l'un des matériaux les plus faciles à imprimer et est également biodégradable mais manque de résistance aux chocs.

Les imprimantes FDM de qualité supérieure peuvent imprimer des matériaux d'ingénierie et de haute performance, notamment le nylon, le TPU (polyuréthane thermoplastique) et le PET (polyéthylène téréphtalate) ou PETG (polyéthylène téréphtalate glycol).

Fréquemment utilisé dans les bouteilles en plastique jetables, le PET peut être utilisé pour les pièces qui entrent en contact avec les aliments et il ne dégage pas d'odeurs lors de l'impression.

Des matériaux également plus techniques comme l'Ultem ou le Peek sont aussi utilisés sur des imprimantes 3d Haute Température (supérieur à 400°)

Comment les imprimantes FDM sont-elles utilisées?

Les concepteurs et ingénieurs de pièces industrielles utilisent souvent des imprimantes FDM dans les premières étapes de l'exploration de concept et du prototypage, ainsi que dans la fabriction de pièces finales sur-mesure ou petites séries.

Première étape d'exploration du concept: l'impression FDM permet aux utilisateurs d'imprimer facilement plusieurs concepts pour examiner la forme et l'ajustement de la pièce réelle avant de poursuivre les fonctionnalités détaillées.

Étape de prototypage de fidélité moyenne: pour les tests ou pour les prototypes qui ressemblent à des pièces de production réelles, les utilisateurs impriment souvent avec une fidélité moyenne. Cette résolution utilise de fines couches de 0,1 mm. Cette option est idéale pour obtenir des commentaires sur les sensations et les performances.

Étape de la fabrication de pièces sur-mesure : pour fabriquer des pièces sur mesure de manière unitaire. C'est utilisé pour la fabrication de pièces adaptées au corps humain notamment.

Étape de production de petites séries de pièces : pour produires des petites séries de pièces industrielles. La technologie FDM permet de produire sans moule, et donc à un coup moindre des séries de pièces.

Quels sont les avantages et les inconvénients des imprimantes FDM?

Avantages: L'avantage le plus important qu'offrent les imprimantes FDM est l'utilkisation de matériaux thermoplastiques connus (ABS, PA, ..). Les imprimantes FDM sont faciles à utiliser et offrent un concept rapide pour produire facilement. Le cout de ces imprimante en fonctionnement reste faible.

Inconvénients: les imprimantes FDM n'offrent pas la haute qualité, la précision dimensionnelle. Le FDM n'est pas le meilleur choix pour imprimer des pièces qui doivent être «proches de la perfection».

Quelle taille de modèles 3D les imprimantes FDM construisent-elles?

En général, l'imprimante FDM de taille moyenne produit des pièces d'environ 120 mm x 120 mm x 200 mm, tandis que certaines imprimantes 3D peuvent imprimer jusqu'à 1000 mm x 1000 mm x 500 mm.