Gabarits et accessoires
Les gabarits et outillages imprimés en 3D améliorent la précision, la répétabilité et l'efficacité des processus de fabrication et d'assemblage. À la fois légers et durables, ils peuvent être produits rapidement pour répondre à des besoins de production spécifiques. Cela permet de concevoir des solutions sur mesure qui réduisent les délais de fabrication et renforcent la cohérence globale des processus.
Avantages
Des pièces plus intelligentes, moins de limites.
Les gabarits et outillages peuvent passer de la CAO à l'outil physique en quelques heures ou jours au lieu de plusieurs semaines, ce qui permet d'équiper les lignes de production de leur matériel de support beaucoup plus tôt. Les ajustements de conception se résument à de simples modifications de fichiers, ce qui permet une itération rapide à mesure que les pièces ou les processus évoluent, tout en évitant des retouches coûteuses.
La fabrication additive permet de créer des géométries complexes et spécifiques aux pièces, intégrant des détrompeurs, des sauterelles de serrage, du marquage et des passages de câbles qu'il serait difficile, voire impossible, d'usiner. Les conceptions légères à topologie optimisée améliorent l'ergonomie pour les opérateurs, réduisant ainsi la fatigue tout en maintenant la précision et la répétabilité.
Les gabarits et accessoires imprimés en 3D évitent les coûts élevés de configuration d'usinage et d'outillage, réduisant considérablement le coût des gabarits types ainsi que le gaspillage de matière. Les outils peuvent être produits à la demande à partir d'une bibliothèque numérique, ce qui minimise les stocks et permet un remplacement rapide en cas de casse dans l'atelier.
Possibilités
Ces outils aident les opérateurs à positionner les pièces rapidement et de manière homogène lors de l'assemblage manuel ou semi-automatisé. Citons par exemple les empreintes de positionnement qui centrent les boîtiers pour l'insertion de vis, les accessoires dotés de butées et de pions intégrés pour l'alignement des supports, ou encore les guides qui maintiennent les connecteurs dans la bonne orientation lors du câblage.
Les accessoires d'inspection garantissent que les pièces sont contrôlées de manière répétable, améliorant ainsi la vitesse et la fiabilité des mesures. Les cas d'utilisation types incluent les empreintes de positionnement pour MMT qui font référence aux lignes de repère critiques, les calibres "passe/passe pas" pour des contrôles dimensionnels rapides, ou encore les bâtis d'inspection visuelle qui maintiennent les pièces selon des angles définis sous des caméras ou des scanners.
Dans les processus d'assemblage et d'usinage, les gabarits et accessoires stabilisent les pièces et maintiennent leur géométrie sous l'effet de la charge, de la chaleur ou des forces de coupe. Citons par exemple les accessoires de soudage qui maintiennent en position la tôlerie ou les tubes, les gabarits de collage qui alignent plusieurs composants pendant la polymérisation, ou encore les supports d'usinage légers qui immobilisent les pièces en plastique ou en composite sans marquer leurs surfaces.
Matériaux
La résine Stratasys ULTEM™ 1010 est un filament thermoplastique de polyétherimide (PEI) haute performance conçu pour l'impression 3D FDM. Elle offre une résistance mécanique, une tenue thermique et une stabilité chimique exceptionnelles, idéales pour les applications industrielles exigeantes. L'ULTEM 1010 présente une température de transition vitreuse (Tg) de 217 °C, une résistance élevée à la traction allant jusqu'à 79 MPa (orientation XY) et un faible coefficient de dilatation thermique pour une stabilité dimensionnelle optimale.
La résine ULTEM™ 1010 s'associe idéalement avec l'imprimante Stratasys Fortus F900, tirant parti de son grand volume de fabrication, de sa chambre haute température et de ses régulations thermiques avancées pour produire des gabarits et accessoires robustes avec un gauchissement minimal. Sur la F900, l'ULTEM 1010 permet d'obtenir des outillages autoclavables avec une température de fléchissement sous charge (HDT) supérieure à 212 °C à 24 psi, surpassant l'ULTEM 9085 de 40 % en matière de résistance thermique pour le drapage de composites et les accessoires d'assemblage automobile.
Matériaux
Le matériau Stratasys FDM Nylon 12CF est un filament thermoplastique de polyamide 12 (PA12) renforcé par des fibres de carbone, contenant 35 % en masse de fibres de carbone coupées. Il offre la résistance à la flexion et le rapport rigidité/poids les plus élevés de tous les matériaux FDM, ce qui en fait un choix idéal pour des gabarits et accessoires robustes. Le Nylon 12CF présente une résistance à la traction allant jusqu'à 77,5 MPa (orientation XZ à une hauteur de couche de 0,25 mm), un module de flexion de 10,3 GPa et une résistance aux chocs Izod de 85 J/m, garantissant des outillages légers mais rigides sous contrainte mécanique.
Le matériau Stratasys FDM Nylon 12CF offre des performances exceptionnelles sur la Fortus F900, exploitant le grand volume de fabrication de l'imprimante, sa chambre chauffée jusqu'à 90 °C et son système d'extrusion à haut débit pour produire des gabarits et accessoires à haute résistance avec une régularité remarquable et une isotropie maximale.
Matériaux
Le matériau Stratasys® ABS-ESD7 est un thermoplastique d'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) enrichi en carbone pour lui conférer des propriétés de dissipation électrostatique (ESD), ce qui le rend idéal pour les gabarits et accessoires utilisés dans la fabrication électronique. Il empêche l'accumulation d'électricité statique, évitant ainsi les décharges susceptibles d'endommager les composants sensibles ou d'attirer la poussière et les particules lors de l'assemblage. Sa résistivité de surface se situe entre 10^7 et 10^9 ohms/sq, ce qui permet de dissiper efficacement les charges statiques sans pour autant être totalement conducteur, protégeant ainsi les composants électroniques tels que les circuits imprimés lors des opérations d'assemblage guidées par gabarit.
L'ABS-ESD7 offre des performances exceptionnelles lorsqu'il est imprimé sur la Stratasys® Fortus F900. Il tire parti du grand volume de fabrication, de la précision et de la compatibilité matérielle de l'imprimante pour produire des gabarits et accessoires de haute qualité et conformes aux normes ESD. Les performances ESD restent fiables quels que soient l'orientation ou la géométrie de la pièce, ce qui confère à ce matériau une supériorité reconnue pour les outils de manipulation antistatiques dans les environnements sensibles.
Matériaux
Le matériau Stratasys® PA12 GF est une poudre de nylon chargée en verre spécialement développée pour les applications sur lit de poudre à haute performance, idéale pour la réalisation de gabarits et accessoires durables. Grâce à une teneur en verre d'environ 40 %, ce matériau atteint une rigidité très élevée, une excellente stabilité dimensionnelle et une température de fléchissement sous charge (HDT) élevée de plus de 100 °C, ne présentant pratiquement aucun gauchissement ni fluage, même sous charge. Ces propriétés rendent le PA12 GF particulièrement adapté aux accessoires de serrage, aux calibres d'assemblage, aux calibres de contrôle et à d'autres outillages de fabrication devant résister à des contraintes mécaniques répétées, à des températures élevées et à des environnements de production difficiles. Parallèlement, son retrait nettement inférieur à celui d'un PA12 standard garantit des tolérances serrées et des surfaces de contact précises — des critères essentiels pour un positionnement exact et des résultats reproductibles avec les gabarits et accessoires.
Associé à la Stratasys® H350, qui repose sur la technologie de fusion sur lit de poudre SAF™, le PA12 GF exprime pleinement tout son potentiel : grâce à un contrôle thermique précis du processus, la machine fournit un apport d'énergie hautement uniforme et garantit ainsi des propriétés de pièces stables et constantes sur l'ensemble du volume de fabrication. La H350 offre un volume de fabrication utile de 315 × 208 × 293 mm (19,2 litres) pour une épaisseur de couche de 100 µm ; elle est spécifiquement conçue pour la production en série, permettant ainsi de produire de grandes quantités de pièces fonctionnelles et d'accessoires en une seule opération de fabrication.
Matériaux
Le matériau PTG PA12 est une poudre de polyamide 12 haute performance développée par ProductionToGo, spécialement conçue pour les procédés d'impression 3D sur lit de poudre tels que le HSS, le PBF, le SLS et le MJF, et parfaitement adaptée aux prototypes fonctionnels, aux composants de série ainsi qu'aux applications techniques finales. Le PTG PA12 offre une excellente combinaison de résistance mécanique, de résistance aux chocs et de stabilité dimensionnelle, associée à une faible absorption d'humidité. Cela garantit que les pièces restent dimensionnellement stables et précises, même dans des environnements humides ou changeants. De plus, ce matériau présente une haute résistance chimique face à de nombreux solvants polaires et apolaires, ainsi qu'aux huiles et aux graisses.
Une large gamme de systèmes industriels sur lit de poudre — notamment les Nexa3D® QLS 230, QLS 236, QLS 260 et QLS 820, la Stratasys® H350 ainsi que la Raise3D RMS220 — peuvent transformer ce matériau avec une haute résolution et une excellente répétabilité. Grâce au procédé sur lit de poudre, l'impression ne nécessite aucune structure de support, car la poudre environnante soutient la pièce tout au long de la fabrication. Cela permet de réaliser des géométries complexes et autoportantes, telles que des canaux internes, des structures en treillis ou des clips encliquetables, sans aucune étape de post-traitement supplémentaire pour retirer des supports.
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