Qu'est-ce que l'impression 3D FDM ?

Qu'est-ce que l'impression 3D FDM ?

Intéressé à apprendre les bases de l'impression 3D FDM ? Dans cet article, nous expliquons pourquoi cette technologie est une option efficace et coûteuse pour le prototypage rapide et d'autres applications.

Le Modélisation par Dépôt Fusé (FDM), également connu sous le nom de Fabrication par Filament Fondue (FFF), est un procédé de fabrication additive dans le domaine de l'extrusion de matériaux. Le FDM construit des pièces couche par couche en déposant sélectivement du matériau fondu le long d'un chemin prédéterminé. Il utilise de longs filaments de polymère thermoplastique pour former l'objet physique final.

Le FDM représente la plus grande base installée d'imprimantes 3D dans le monde, est la technologie la plus largement utilisée dans la plupart des industries, et est probablement le premier processus qui vous vient à l'esprit lorsque vous pensez à l'impression 3D.

Dans cet article, nous introduirons les principes de base et les caractéristiques clés de cette technologie additive populaire. Nous explorons également les différences entre les machines FDM conçues pour la création de prototypes (bureau) et les applications industrielles, et fournissons aux ingénieurs des astuces pour obtenir les meilleurs résultats avec l'impression 3D FDM.

Comment fonctionne l'impression 3D FDM ?

Les imprimantes 3D FDM fonctionnent en déposant une matière filament fondue sur une plateforme de construction couche par couche jusqu'à obtenir une pièce complète. Le FDM utilise des fichiers de conception numérique chargés directement dans la machine et les convertit en dimensions physiques. Les matériaux pour le FDM incluent des polymères tels que l'ABS, le PLA, le PETG et le PEI, que la machine alimente sous forme de fils à travers une buse chauffante.

Pour faire fonctionner une machine FDM, vous chargez d'abord une bobine de ce filament thermoplastique dans l'imprimante. Une fois que la buse atteint la température souhaitée, l'imprimante fait passer le filament par la tête d'extrusion et la buse.

La tête d'extrusion est connectée à un système triaxial qui lui permet de se mouvoir selon les axes X, Y et Z. L'imprimante extrude la matière fondue en filaments et les dépose couche par couche le long d'un chemin déterminé par la conception. Une fois déposé, le matériau refroidit et durcit. Dans certains cas, vous pouvez attacher un ventilateur à la tête d'extrusion pour accélérer le refroidissement.

Pour remplir une zone, plusieurs passes sont nécessaires, de la même manière que lorsqu'on colore une forme avec des marqueurs. Lorsque l'imprimante termine une couche, la plateforme de construction descend et la machine commence à imprimer la couche suivante. Dans certains paramètres de machine, la tête d'extrusion se déplace vers le haut. Répétez ce processus jusqu'à ce que la pièce soit terminée.

Quels sont les paramètres d'impression de l'imprimante 3D FDM ?

La plupart des systèmes FDM vous permettent d'ajuster plusieurs paramètres de processus. Ceux-ci incluent les températures de la buse et de la plateforme de construction, la vitesse de construction, la hauteur de couche et la vitesse du ventilateur de refroidissement. Si vous êtes concepteur, vous n'avez généralement pas besoin de vous soucier de ces ajustements car votre opérateur AM les a probablement déjà pris en charge.

Cependant, des facteurs importants à considérer sont la taille de construction et la hauteur du plateau. Les dimensions de construction courantes pour les imprimantes 3D de bureau sont de 200 x 200 x 200 mm, tandis que les machines industrielles peuvent atteindre jusqu'à 1 000 x 1 000 x 1 000 mm. Si vous préférez utiliser un ordinateur de bureau pour imprimer des pièces, vous pouvez découper le grand modèle en parties plus petites puis les reassembler ensuite.

Les épaisseurs de couche typiques pour la FDM sont de 50 à 400 microns. L'impression de couches plus fines produit des pièces plus lisses et capture les géométries courbes avec plus de précision, mais l'impression de couches plus épaisses permet de créer des pièces plus rapidement et à moindre coût.