Nos options de post-traitement pour la technologie SAF™

28. janvier 2025

Même si la technologie SAF™ est l'une des technologies d'impression 3D les plus récentes sur le marché et dans notre portefeuille, elle est sans aucun doute déjà devenue l'un des processus d'impression les plus utilisés par nos clients et partenaires.

Il y a plusieurs raisons à cela. Les plus importants d'entre eux sont l'excellente efficacité d'impression grâce à la densité d'imbrication leader du marché, les économies de matériaux et donc de coûts réalisées grâce au système de gestion de poudre Big Wave™, ainsi qu'une précision et une répétabilité exceptionnelles.

Cependant, lorsqu'il s'agit de nombreux travaux, la question se pose de savoir à quoi ressemble le post-traitement avec cette technologie. Les étapes sont-elles plus laborieuses qu’avec d’autres procédés de poudre ? Peut-on obtenir des résultats identiques, voire meilleurs, qu'avec d'autres procédés à base de poudre ?

Cet article de blog est destiné à répondre à ces questions et à d'autres. Nous discuterons d'abord de notre procédure de post-traitement et des différentes options que nous proposons à nos partenaires et clients, et enfin comparerons les résultats avec d'autres procédés à base de poudre, en particulier le frittage sélectif par laser (SLS).

Notre processus de retouche des composants SAF™

Le processus de post-traitement des composants SAF™ comprend plusieurs étapes, dont certaines sont facultatives. Cependant, deux des étapes sont essentielles pour chaque composant SAF™, quelles que soient sa géométrie et ses exigences, et nous les aborderons en premier.

Dépoudrage / Jet d'air

Un avantage majeur de tous les procédés d'impression à base de poudre est qu'aucune structure de support n'est nécessaire, puisque la poudre non utilisée assume automatiquement la fonction de support pendant le processus d'impression. Lorsque le composant sort de l'imprimante, il est donc noyé dans un bloc de poudre – et le composant doit bien entendu en être libéré.

Ce dépoudrage se fait souvent simplement manuellement, car la majeure partie de la poudre n'est pas solidement fixée au composant et est donc facile à retirer. Toutefois, cela ne fonctionne que pour des géométries très simples. Nous utilisons en revanche une station spécialement conçue pour le dépoudrage, équipée d'un système de projection d'air comprimé.

Le projection d'air élimine non seulement la poudre plus rapidement, plus facilement et avec un plus grand effet de profondeur, mais permet également de débarrasser en douceur les structures complexes de l'excès de poudre. Le jet d'air est particulièrement utile pour les cavités, les trous ou les canaux, car il peut éliminer efficacement la poudre de ces structures.

L'ensemble du processus de dépoudrage ou de jet d'air prend entre vingt et trente minutes, selon la taille et la géométrie du composant. Passé ce délai, la majorité du composant est débarrassée de l'excès de poudre, qui est ensuite traitée dans notre station de recyclage et peut être réutilisée pour un autre travail d'impression.

Sablage

Dans la deuxième et théorique dernière étape essentielle, l'accent est mis sur l'élimination de l'excès de poudre, à savoir les derniers résidus, souvent collants, d'une part, et sur l'amélioration de la qualité de la surface, notamment en lissant les irrégularités, d'autre part.

Cette étape est réalisée par sablage. Pour cela, nous utilisons soit un sablage manuel dans une chambre de sablage spécialement conçue pour l'impression 3D, soit un sablage automatisé à l'aide des systèmes CCP d'AM Efficiency.

Le choix entre ces deux procédés dépend notamment de la complexité du composant. En particulier, les composants avec des structures particulièrement fines pourraient subir des dommages lors du sablage automatisé, c'est pourquoi nous privilégions toujours la sécurité.

Mais même lorsqu'il s'agit de composants présentant des arêtes vives, des cavités complexes, des trous borgnes ou des alésages profonds, le sablage manuel est préférable, car il nous permet de garantir que tout excès de poudre est complètement éliminé.

Et enfin et surtout, le nombre de composants doit également être pris en compte lors de cette décision, car l'option automatisée, contrairement au sablage manuel, prend toujours en compte en même temps, entre 30 et 60 minutes selon le mode, pour le sablage.

Cependant, nous combinons souvent les deux méthodes pour automatiser l'amélioration de la qualité de surface puis éliminer manuellement toute poudre résiduelle. Nous pouvons proposer une large gamme d'agents de sablage pour le lissage des surfaces afin de répondre précisément aux exigences de nos clients.

Les composants sont désormais totalement exempts d'excès de poudre et ont une surface uniforme. Ceci conclut les étapes de post-traitement obligatoires, même si une propriété est encore modifiée dans de nombreux cas : à savoir la couleur.

Coloration

Les composants SAF™ sont de couleur grise à partir de zéro. En effet, seules des couleurs plus foncées peuvent être utilisées pour le processus d'impression. Cette palette de couleurs ne pose pas de problème pour les prototypes fonctionnels, mais lorsqu'il s'agit de produits destinés aux utilisateurs finaux, des couleurs autres que le gris pur sont généralement souhaitées.

Cependant, le principal avantage de la couleur de base grise est qu'elle peut être teinte en utilisant diverses méthodes. Des couleurs plus claires et plus foncées sont possibles, les couleurs sombres en particulier, comme le noir, étant particulièrement belles sur les composants SAF™.

Les différentes options de coloration de notre portefeuille sont beaucoup trop diverses pour être énumérées ici. La décision spécifique dépend une fois de plus de la complexité et de la finition de surface requise.

En raison de la nature hautement personnalisée de ce processus, il est presque impossible de déterminer le temps requis en général. Selon la complexité, la taille, le procédé utilisé et la couleur souhaitée, le processus peut prendre cinq minutes ou plusieurs heures.

Lissage chimique

Lorsque les clients exigent des composants SAF™ avec une finition de surface exceptionnellement lisse, le lissage chimique est toujours notre méthode de choix.

Dans ce processus, la pièce entre en contact avec un solvant vaporisé spécialement formulé pour le PA, dans un système automatisé d'AMT dans notre cas. Ce solvant vaporisé adoucit la surface de la pièce, provoquant une fusion plus étroite des couches et éliminant toute irrégularité.

Ce ramollissement temporaire de la surface a également pour effet secondaire positif de rendre la surface un peu plus solide et plus cohérente après le processus, augmentant ainsi la résistance globale du composant. De plus, le scellement de minuscules pores de surface augmente l'étanchéité du composant et assombrit légèrement sa couleur.

Le processus de lissage chimique prend entre 15 et 30 minutes par lot. Le résultat final est une surface très lisse et brillante. La complexité des composants n'est pas un problème pour ce processus, car la vapeur peut également pénétrer dans des cavités ou des structures délicates.

Lissage vibratoire

Le meulage au tambour est également utilisé pour obtenir une surface plus lisse, mais est particulièrement adapté aux composants plus petits. Dans ce processus, les composants sont placés dans un tambour rotatif avec un abrasif et un liquide, généralement de l'eau. Les abrasifs peuvent être sélectionnés individuellement, en fonction de la finition de surface souhaitée.

La rotation du tambour provoque le frottement des composants les uns contre les autres et contre l'abrasif, éliminant lentement et uniformément les aspérités, les couches d'oxyde et les irrégularités potentielles. Le processus simule par exemple l'érosion naturelle des pierres, mais de manière beaucoup plus rapide.

En fonction de la finition de surface souhaitée, ce processus peut également se dérouler en plusieurs étapes, les abrasifs étant changés à chaque étape. La durée de ce processus est généralement limitée à quelques heures, même si une finition haut de gamme peut prendre plusieurs jours en raison du nombre accru d'étapes.

Contrairement au lissage chimique, ce processus confère aux composants non seulement une surface très lisse et ébavurée mais également une finition mate ou satinée. Cependant, avec suffisamment d'étapes de processus, un polissage très brillant peut également être obtenu. Le broyage à tambour est particulièrement adapté aux composants petits et robustes en grandes quantités.

Inserts filetés

Des inserts filetés parfaitement ajustés sont essentiels dans un large éventail d'industries pour garantir que les composants peuvent être rapidement assemblés et démontés. Alors que les trous filetés plus grands, M8 et plus, peuvent simplement être intégrés dans le modèle numérique pour être imprimé directement, les très petits trous filetés imprimés sont souvent incapables de résister en permanence à des forces importantes.

Cependant, comme les petits trous filetés sont très demandés, nous nous appuyons sur une solution automatisée pour notre production pour fabriquer et insérer simultanément les filetages appropriés.

Dans ce processus, un élément chauffant est utilisé pour amener le filetage à une température à laquelle le composant fond lorsqu'il entre en contact avec le filetage. Cela permet au fil d'être inséré avec précision et, grâce aux propriétés thermoplastiques du matériau, il se solidifie autour de l'insert, créant une connexion solide.

En automatisant ce processus, il peut être réalisé en moins d'une minute en moyenne pour chaque composant. Pour les inserts filetés plus grands et la pression associée des trous filetés, ce processus peut même être complété en quelques secondes pour chaque composant.

Différences par rapport aux autres procédés à base de poudre

Maintenant que nous avons expliqué les étapes de post-traitement essentielles et facultatives les plus importantes pour les composants SAF™, nous allons maintenant examiner les différences par rapport aux autres procédés à base de poudre, en faisant spécifiquement référence au procédé le plus répandu, le frittage sélectif par laser (SLS).

Tout d'abord : les étapes de processus obligatoires sont identiques pour les deux méthodes. Les étapes facultatives utilisées dans l'impression SAF™ peuvent également être utilisées dans l'impression SLS. Néanmoins, il existe un grand écart entre les étapes de post-traitement pour les deux technologies d'impression, et celles-ci sont spécifiquement liées aux propriétés des pièces obtenues par l'impression SAF™.

En ce qui concerne les processus d'impression à base de poudre, SAF™ offre les meilleures finitions de surface, les tolérances les plus strictes et une excellente densité des pièces. En particulier, ces propriétés sont sans aucun doute supérieures à celles du frittage sélectif laser et offrent d'énormes avantages non seulement en termes d'utilisation mais aussi en termes de post-traitement.

Par exemple, selon l'application, les pièces imprimées avec SAF™ peuvent simplement sauter certaines étapes de post-traitement facultatives, car la qualité de surface, par exemple, est déjà plus que suffisante, tandis que les pièces imprimées avec SLS devraient encore être post-traitées.

Et même si certaines étapes de post-traitement ne sont peut-être pas entièrement terminées. évitables, elles peuvent être réalisées beaucoup plus rapidement grâce aux propriétés améliorées. En particulier lors des étapes de dépoudrage et de sablage, un temps considérable peut être gagné car la poudre adhère moins fortement à la surface plus lisse. Les étapes telles que le lissage chimique et la finition du fût bénéficient également d'une surface initiale améliorée.

La procédure de post-traitement bénéficie également de la fiabilité accrue du processus d'impression SAF™. Cela augmente le taux de réussite, l'uniformité du composant et la reproductibilité, ce qui rationalise la procédure de post-traitement.

Enfin, l'utilisation du processus SAF™ a également un impact sur les coûts associés au post-traitement. La quantité réduite de travail impliquée dans le post-traitement, en particulier en combinaison avec une meilleure récupération de poudre et une fiabilité accrue du processus, peut réduire les coûts par composant en moyenne. Ces coûts peuvent être extrêmement importants, surtout lorsqu'il s'agit de production en série.

Mais qu'en est-il des résultats ? En fin de compte, il ne fait aucun doute que le SLS peut également être utilisé pour produire d’excellents composants. Cependant, lorsqu'il s'agit de performances optimales, SAF™ est le bon choix pour la grande majorité de nos partenaires de projet, car il peut produire de meilleurs résultats en moins de temps et avec une durabilité exceptionnelle.

Comme mentionné au début, SAF™ s'est désormais imposé comme le procédé de poudre préféré de nos partenaires de projet et de nos clients. Outre les excellents résultats, cela est également dû au temps gagné par rapport aux autres procédés de poudre, qui est inévitablement lié au post-traitement.

Si vous souhaitez profiter des nombreux avantages des pièces SAF™ sans faire un gros investissement, PartsToGo est le partenaire idéal pour vous. Nous imprimons vos pièces avec une équipe spécialement formée et une large gamme d'options de finition différentes pour répondre exactement à vos besoins.

Pour des conseils approfondis sur les pièces SAF™, cliquez simplement ici. Si vous possédez déjà un modèle numérique et souhaitez commander des pièces directement, vous pouvez le faire ici.

Merci d'avoir lu – et à bientôt dans le prochain article de blog !

Par: Marco Lepple Responsable du contenu marketing

Publié le 28. Jan 2025