Poncer les impressions 3D: Comment poncer le PLA et plus encore

Tous les processus de fabrication ont des limites, car même les machines ne sont pas en mesure de produire des formes aussi lisses ou détaillées que celles qui ont été conçues. Une pièce brute imprimée en 3D ne sera pas parfaite, c'est pourquoi un post-traitement est presque toujours nécessaire. C'est l'étape qui conduit à la question "Wow! Comment avez-vous fait ça?". Le ponçage est la technique de post-traitement la plus courante dans l'impression 3D, mais elle demande plus de travail que les autres solutions.

Au début, l'idée de poncer pendant des heures peut vous sembler insurmontable. Rassurez-vous, il existe des techniques permettant d'obtenir des résultats plus rapides et plus professionnels. Le ponçage du PLA présente des difficultés particulières, et il est utile de commencer par une impression lisse. Dans cet article, nous aborderons tout ce que vous devez garder à l'esprit lorsque vous poncez vos impressions 3D, ainsi que la manière de procéder. Alors, retroussez vos manches et mettons-nous au travail.

Pourquoi le sable?

Même si vous avez fait tout ce que vous pouviez, le ponçage est souvent nécessaire pour obtenir une finition supérieure. Mais le ponçage peut représenter beaucoup de travail, alors pourquoi le faire?

• Sécurité et confort: Il est toujours important d'éliminer les arêtes vives et les surfaces rugueuses. Le PLA n'est pas très tranchant, mais il peut être inconfortable dans des applications portables telles que les costumes ou les prothèses. Palpez la pièce entière avec vos mains et éliminez tout ce qui est coupant avec du papier de verre grossier ou une lime. En procédant d'abord à cette opération, il sera plus facile de procéder à un ponçage agressif lors des étapes suivantes sans déchirer le papier de verre.
• Ajustement de précision: Si vous assemblez des pièces mécaniques, la précision est importante. Vous souhaitez préserver les formes telles que les cylindres et les méplats. Les arbres et les trous ont besoin de jeux précis en raison de leur fonction, mais selon la précision de votre imprimante, ils peuvent également nécessiter un ajustement. Avant et pendant le ponçage, testez l'ajustement des pièces et marquez les zones à éliminer, et veillez à ne pas poncer trop loin.
• Esthétique: l'aspect d'une impression est important, en particulier pour les pièces fonctionnelles telles que les accessoires de cinéma ou les démonstrations de marketing, mais aussi pour la fierté du travail accompli. Dans tous ces cas, l'élimination des lignes de calque est une priorité.

Technique de finition

La surface d'une pièce telle qu'elle a été imprimée présente des pics et des creux. Les sommets sont constitués par les couches d'impression, le matériau de support, les artefacts de l'imprimante ou les nœuds STL. Les creux sont les espaces entre les couches et les lacunes causées par l'interruption du flux de la buse.

Pour lisser la surface, vous devrez aplanir les pics en enlevant de la matière et rehausser les creux avec du mastic ou de l'apprêt. Un premier passage agressif avec du papier de verre à gros grains permettra d'éliminer presque tous les pics. Les passages suivants, chacun avec un papier plus fin, élimineront les rayures de l'étape précédente.

Le ponçage à l'eau peut être utilisé pour les grains plus fins. L'utilisation d'un peu d'eau permet d'éliminer les débris et d'éviter que le papier ne s'encrasse, car les apprêts et les produits de remplissage peuvent adhérer au papier et obstruer le grain.

Mais surtout: n'oubliez pas de toujours utiliser un masque anti-poussière et des lunettes de protection lorsque vous poncez!

Niveau de finition cosmétique

Comment savoir si vous avez terminé? Comment définir le niveau de finition? Tenez compte de l'utilisation finale et de l'ampleur du défaut qui peut passer inaperçu. L'œil humain de base peut discerner une caractéristique d'une taille d'environ 0,3 mm à une distance de 1 m. Vous pouvez utiliser ce ratio pour définir la taille minimale des défauts pour chaque cas d'utilisation. Vous pouvez utiliser ce ratio pour définir la taille minimale des défauts pour chaque cas d'utilisation.

Pour déterminer le degré de finition des pièces, il faut toujours les inspecter sous un bon éclairage et lorsque la peinture est bien sèche. La peinture se rétracte en séchant, révélant ainsi les imperfections.

Résumé étape par étape

Pour appliquer ce que vous avez appris à votre prochain projet, utilisez ce résumé comme guide:

1. Utilisez un fichier STL suffisamment fidèle pour votre cas d'utilisation.
2. Imprimez des pièces avec des paramètres de coupe optimisés.
3. Avant le ponçage, vérifiez que la pièce ne présente pas de défauts d'impression, d'arêtes vives ou de surfaces rugueuses.
4. Commencez par utiliser du papier de verre grossier ou des limes pour lisser les arêtes et les surfaces dangereuses.
5. Testez l'ajustement de toutes les pièces nécessitant un assemblage, en faisant faire des cycles à toutes les pièces mobiles dans toute l'amplitude de leurs mouvements. Poncer grossièrement si nécessaire pour obtenir l'ajustement souhaité.
6. À l'aide d'un papier de verre de grain 60, poncez toutes les surfaces esthétiques. Enlevez toutes les pointes jusqu'aux vallées. Il peut rester des espaces et des vallées très profondes.
7. Utilisez un mastic pour combler les lacunes, les remplissages apparents ou les autres défauts d'impression. Laissez sécher le mastic.
8. À l'aide d'un papier de verre de grain 60, poncez toutes les réparations de mastic afin d'éliminer l'excès de matériau.
9. Poncez toutes les surfaces à l'aide d'un papier de verre de grain 100. Continuez jusqu'à ce que les rayures profondes causées par le grain 60 aient disparu.
10. Utiliser un apprêt pour peindre les pièces en une seule couche uniforme. Laisser sécher.
11. Inspectez chaque pièce, sous un bon éclairage, pour détecter les défauts et les lignes de couche visibles.
12. Poncez à nouveau les pièces avec du papier de verre plus fin, en accordant une attention particulière aux zones problématiques.
13. Appliquez une nouvelle couche d'apprêt sur chaque pièce et laissez sécher.
14. Répétez les trois étapes précédentes jusqu'à ce que les pièces répondent à vos attentes en matière de qualité.
15. Vos pièces devraient maintenant être poncées et prêtes à être peintes.

Poncer d'autres matériaux

Une fois que vous aurez maîtrisé le ponçage du PLA, vous pourrez essayer d'autres matériaux. Les variations de dureté, de grain et de température de ramollissement influent sur la manière dont une pièce est poncée.

1. L'ABS et le PETG sont des filaments d'impression populaires qui peuvent être lissés à la vapeur, c'est-à-dire qu'un solvant est utilisé pour dissoudre temporairement le matériau de surface. L'ABS peut être lissé avec de l'acétone, tandis que le dichlorométhane fonctionne avec le PETG. Pour le reste, ces matériaux se lissent comme le PLA.
2. Les matériaux caoutchouteux ont tendance à s'étaler si l'on applique trop de force. Les coups de ponçage rapides et légers sont les plus efficaces. Utilisez le ponçage à l'eau pour les matériaux gommeux afin d'éviter qu'ils ne s'accrochent et ne se bouchent. Utilisez un papier de verre plus fin si le caoutchouc veut attraper les grains.
3. Les matériaux fibreux comme le bois et les filaments composites doivent être poncés dans le sens du grain. La fibre de carbone, le kevlar et la fibre de verre laissent des éclats douloureux si vous ne portez pas de gants. Le ponçage humide empêche les fibres composites d'être en suspension dans l'air, mais il faut toujours porter un masque anti-poussière.
4. Les métaux prennent plus de temps à poncer, mais peuvent atteindre un haut degré de brillance. L'oxydation peut rendre certains métaux comme l'aluminium et le cuivre ternes avec le temps. Ajoutez une couche transparente pour empêcher l'oxydation ou polissez pour redonner de l'éclat.
5. La mousse d'uréthane haute densité se ponce facilement avec un grain moyen. Des nuages de poussière persisteront dans l'air et partout, il faut donc laisser tourner l'aspirateur. La mousse de polystyrène peut être fondue par la peinture, alors testez avec des chutes de matériau avant d'investir trop de temps dans une pièce.
6. Le verre et la céramique sont plus durs que le grain de certains papiers de verre. Il faut donc utiliser des pierres à poncer, des bâtons ou des pâtes à poncer spécialisés.

Alternatives au ponçage

Si tout cela vous semble trop compliqué, il existe d'autres méthodes pour lisser le PLA. Un outil de chauffage au bois ou un fer à souder peut être utilisé pour faire fondre soigneusement la surface extérieure, ce qui permet d'obtenir un lissage sans trop d'efforts. Voici un maître qui donne l'impression que c'est facile sur YouTube.

Certaines de ces autres techniques peuvent être salissantes et nécessitent une bonne ventilation. Par exemple, les résines époxy ou UV peuvent être appliquées sur la pièce, laissant une coque épaisse et dure, mais vous ne voulez pas respirer certains revêtements trop longtemps. Après quelques constructions, vous trouverez le bon équilibre entre le temps passé et la qualité de la finition. Maintenant, lancez votre prochain projet et commencez à faire de la poussière!