L'impression 3D a changé la façon dont nous fabriquons des objets, en transformant des dessins numériques en objets réels avec précision et facilité. Elle fonctionne en ajoutant une couche par-dessus l'autre jusqu'à ce que l'objet soit complet. Mais cette méthode laisse des lignes sur la surface de l'objet, ce qui lui donne un aspect moins lisse. Pour y remédier, nous utilisons des techniques de post-traitement, comme le ponçage. Le ponçage ne se contente pas d'éliminer les lignes, il rend également la surface plus lisse, prête à être peinte ou revêtue. Dans ce blog, l'équipe de Fastplus Abrasives aborde les différents types et tailles de grssains ainsi que les techniques spécialement conçues pour parfaire les impressions 3D. Que vous soyez un amateur ou un professionnel, le fait de comprendre les subtilités du ponçage peut améliorer la qualité et le raffinement de vos impressions.
Comprendre les matériaux d'impression 3D
Matériaux d'impression 3D courants
PLA (acide polylactique): Le PLA se distingue par sa simplicité et son respect de l'environnement, ce qui en fait un choix de premier ordre pour de nombreux amateurs d'impression 3D. Son point de fusion bas et sa déformation minimale en font un matériau idéal pour les débutants et pour un large éventail de projets.
ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène): L'ABS est réputé pour sa robustesse et sa résistance aux chocs. Il est couramment utilisé pour les prototypes fonctionnels et les travaux d'ingénierie. Toutefois, ses températures d'impression plus élevées et sa tendance à se déformer peuvent poser des problèmes aux stades de l'impression et de la finition.
PETG (polyéthylène téréphtalate glycol): Le PETG est un équilibre entre la facilité du PLA et la durabilité de l'ABS, ce qui lui a valu d'être reconnu par la communauté de l'impression 3D. Sa forte adhérence aux couches et son retrait limité lui permettent de réaliser des impressions fonctionnelles et des modèles visuellement attrayants.
Caractéristiques de chaque matériau et leur impact sur la finition
Lissage de la surface: Les différents matériaux présentent des niveaux variables de lissage de la surface à la sortie de l'imprimante, ce qui influe sur la quantité de ponçage nécessaire pour obtenir une finition polie.
Adhésion des couches: La cohésion entre les couches imprimées diffère d'un matériau à l'autre, ce qui influence l'efficacité avec laquelle le ponçage peut estomper les lignes et les imperfections des couches.
Gauchissement et rétrécissement: Les matériaux plus susceptibles de se déformer ou de se rétracter peuvent nécessiter un ponçage supplémentaire pour corriger les déformations et obtenir les dimensions souhaitées.
Compatibilité avec le papier de verre: Certains matériaux peuvent réagir différemment à des types de papier de verre spécifiques, ce qui nécessite une attention particulière lors de la sélection des abrasifs pour la finition.
Pourquoi le ponçage est nécessaire pour les impressions 3D
Le ponçage joue un rôle essentiel dans le processus de finition des impressions 3D, principalement en corrigeant plusieurs imperfections clés inhérentes au processus d'impression:
Suppression des lignes de calque: L'impression 3D consiste à construire des objets couche par couche, ce qui entraîne des stries et des lignes visibles sur la surface. Le ponçage permet de lisser ces imperfections et d'obtenir une finition uniforme.
Amélioration de la qualité de la surface: Les objets imprimés présentent souvent des surfaces rugueuses en raison du processus de stratification. Le ponçage permet d'affiner la texture de la surface, ce qui donne un aspect plus lisse et plus professionnel.
Préparation à la peinture et à la finition: le ponçage permet d'obtenir une surface propre et lisse pour la peinture, l'application d'un apprêt ou d'autres techniques de finition. Il garantit une meilleure adhérence des revêtements et améliore la finition générale du produit final.
Imperfections courantes des impressions 3D que le ponçage peut corriger
Le papier de verre est un outil polyvalent qui permet de s'attaquer efficacement à toute une série d'imperfections que l'on trouve couramment dans les impressions 3D:
Lignes de couche et bandes: Le ponçage permet d'estomper les lignes de couche et d'éliminer les bandes visibles, ce qui permet d'obtenir une finition de surface homogène.
Élimination du remplissage et du support de l'impression: Le ponçage permet d'éliminer la matière supplémentaire laissée par le remplissage de l'impression et les structures de soutien, ce qui permet d'obtenir une surface lisse et uniforme.
Défauts de surface: Le ponçage s'attaque aux problèmes tels que les taches, le filage et le gauchissement, ce qui permet d'obtenir une finition de surface plus lisse et plus attrayante sur le plan visuel.
Imprimer les artefacts: Le ponçage permet de se débarrasser efficacement des artefacts tels que les taches, les cicatrices et les bords, laissant derrière lui une surface impeccable prête à être finie ou utilisée.
Sélection du papier de verre pour différents filaments d'impression 3D
Chaque type de filament possède ses propres propriétés et défis, ce qui nécessite des considérations spécifiques pour le ponçage. Voici un guide complet sur le choix du papier de verre en fonction des différents filaments d'impression 3D:
PLA (Acide Polylactique):
Le PLA, ou acide polylactique, est largement utilisé dans l'impression 3D en raison de sa facilité d'utilisation et de son caractère écologique. Lors du ponçage des impressions PLA, il est essentiel de commencer par un grain modérément grossier afin d'éliminer efficacement les lignes de couche. Un grain d'environ 120 à 180 est conseillé pour le ponçage initial. Étant donné que le PLA se ponce relativement facilement, le passage à des grains plus fins comme 320 ou 400 produira des résultats plus lisses, en particulier si l'impression est destinée à être peinte ou à subir d'autres méthodes de finition.
ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène):
L'ABS, qui signifie Acrylonitrile Butadiène Styrène, est réputé pour sa robustesse et sa résistance aux chocs. Cependant, le ponçage de l'ABS peut poser des problèmes par rapport au PLA. L'ABS est sensible à la chaleur, de sorte qu'un frottement excessif lors du ponçage peut entraîner une fonte ou une déformation. Pour poncer l'ABS en toute sécurité, il est essentiel d'utiliser les grains inférieurs avec prudence afin d'éviter de générer une chaleur excessive. Commencer par des grains de 80 à 120 permet d'éliminer efficacement les lignes de couche et les imperfections sans risquer de surchauffer le matériau. Certains créateurs choisissent également de poncer l'ABS à la vapeur d'acétone pour lisser les impressions, mais cette méthode requiert de la prudence et une bonne ventilation en raison des fumées émises par le produit chimique.
PETG (polyéthylène téréphtalate glycol):
Le PETG, qui signifie Polyéthylène Téréphtalate Glycol, est un mélange de la facilité du PLA et de la solidité de l'ABS, ce qui en fait un matériau privilégié pour de nombreuses utilisations. Lors du ponçage des impressions en PETG, il est essentiel de garder à l'esprit sa résistance et sa flexibilité. Comme pour le PLA, un grain de 120 à 180 permet de lisser efficacement les lignes de couche et les zones rugueuses. Toutefois, en raison de la résilience du PETG, il est préférable d'utiliser des grains plus pointus, comme 320 ou 400, pour obtenir des finitions plus lisses.
Nylon:
Les filaments de nylon sont réputés pour leur résistance et leur élasticité, ce qui nécessite un ponçage plus vigoureux que pour les autres matériaux. Lors du ponçage des impressions en nylon, il est recommandé de commencer par des grains plus grossiers, tels que 80 ou 120, pour traiter efficacement sa surface robuste. Le passage à des grains plus fins, tels que 220 ou 320, permet ensuite d'affiner la surface et d'obtenir des résultats plus lisses. En raison de sa dureté, le nylon peut nécessiter des périodes de ponçage plus longues pour atteindre le niveau de douceur souhaité.
Filaments flexibles (TPU, TPE):
Le ponçage de filaments flexibles tels que le TPU (polyuréthane thermoplastique) ou le TPE (élastomère thermoplastique) est généralement déconseillé en raison de leur nature élastique. Le papier de verre peut se déchirer ou s'accrocher sur ces matériaux, ce qui entraîne des surfaces inégales ou endommagées. D'autres méthodes de finition, telles que le lissage chimique ou l'utilisation de disques en mousse, peuvent s'avérer plus appropriées pour affiner la surface des imprimés souples.
Autres techniques de finition
Outre le ponçage, il existe plusieurs autres méthodes pour obtenir une finition lisse sur les impressions 3D:
Primaire/appareil de remplissage ponçable:
Les apprêts ou mastics ponçables sont souvent appliqués pour combler les lacunes et masquer les lignes de couche sur les impressions 3D avant le ponçage. Ces produits sont appliqués directement sur la surface de l'impression et peuvent être poncés pour obtenir une finition lisse et homogène. Les apprêts ponçables sont particulièrement utiles pour combler les imperfections mineures et préparer la surface à la peinture ou à d'autres méthodes de finition.
Lissage chimique (bain de vapeur d'acétone):
Le lissage chimique, comme les bains de vapeur d'acétone, est principalement utilisé pour les impressions ABS. Lorsque les impressions ABS sont exposées à la vapeur d'acétone, la surface se dissout légèrement, ce qui crée une finition lisse et brillante. Cette méthode permet de masquer efficacement les lignes de couche et les imperfections, créant ainsi une surface homogène sans ponçage. Cependant, il est essentiel d'être prudent et de veiller à une bonne ventilation lors de l'utilisation de l'acétone, car elle est inflammable et émet des fumées.
Stylos de lissage de vapeur:
Les stylos de lissage à la vapeur sont des outils portatifs conçus pour lisser sélectivement des zones d'impression en ABS. Ces stylos distribuent une quantité contrôlée de solvant sur la surface de l'impression, qui s'évapore ensuite pour lisser les imperfections. Les stylos de lissage à la vapeur offrent précision et commodité, permettant aux utilisateurs de cibler des zones spécifiques sans affecter le reste de l'impression. Bien qu'ils ne soient pas aussi complets que les bains de vapeur, les stylos de lissage à la vapeur constituent une alternative rapide et efficace pour obtenir une finition lisse sur les impressions en ABS.
Faites le plein d'abrasifs pour poncer les impressions 3D
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