8 Techniques de post-traitement des pièces imprimées FDM 8 Techniques de post-traitement des pièces imprimées FDM

L'impression 3D FDM/FFF consiste à extruder un filament de polymère, à le chauffer à sa température de fusion et à déposer le matériau dans la géométrie requise pour construire successivement l'objet couche par couche. Mais les impressions 3D FDM/FFF ont un fini de surface rugueux, les lignes de la couche sont clairement visibles et le plus souvent ces pièces nécessitent un post-traitement.

De nombreuses techniques de post-traitement différentes sont employées et nous essaierons de comprendre 8 de ces techniques pour le post-traitement des pièces imprimées en 3D par FDM.

Post-traitement des pièces imprimées FDM 3D

Retrait des supports

Post-traitement de pièces imprimées en 3D par FDM par enlèvement de support / crédit image : Desktop Metal

Le retrait du support est la première technique utilisée pour le post-traitement des pièces imprimées en 3D FDM. Il existe principalement deux types de supports, les supports insolubles et les supports solubles.

Insoluble : Les matériaux insolubles sont les matériaux génériques comme le PLA, l'ABS, le Nylon, le PC, etc.  Ils sont enlevés soit à la main, soit à l'aide de pinces et spatule. Cependant, il arrive que les supports soient situés dans des positions difficile à atteindre et de les retirer.

Soluble : Les matériaux solubles comme le HIPS (utilisé avec l'ABS) et le PVA (utilisé avec le PLA) sont beaucoup plus faciles à utiliser car ils se dissolvent respectivement dans un produit chimique appelé Limonène et dans l'eau.

Retirer le support laisse généralement des traces sur les points de contact, mais celles-ci peuvent être traitées ultérieurement pour obtenir une finition plus lisse.

Ponçage

Post-traitement de pièces imprimées FDM 3D avec ponçage et imagerie Crédit : MakerBot

 

C'est l'une des méthodes les plus simples pour le post-traitement des pièces imprimées en FDM. Elle est similaire au ponçage d'objets en bois, mais elle demande beaucoup d'efforts. Le ponçage doit être effectué par étapes successives en partant d'un papier de verre à faible grain (généralement 150 ) et en allant vers des papiers de verre à grain plus élevé comme 400, 600, 2000 ou même plus selon les besoins.

L'inconvénient du ponçage est le temps et l'effort qu'il demande. En outre, le matériau est enlevé de manière inégale, ce qui nuit à la précision dimensionnelle de la pièce.

De plus, les fines particules du matériau sont libérées dans l'air et peuvent pénétrer dans les poumons en respirant. Il est donc recommandé d'utiliser un masque lors du ponçage de pièces imprimées en 3D.

Lissage à la vapeur

Post-traitement de pièces imprimées FDM avec lissage à la vapeur d'acétone / crédit image : Pinshape

L'acétone est utilisée dans cette technique de post-traitement. Cette technique est généralement utilisée lorsqu'on travaille avec un filament ABS. L'objet imprimé en 3D est exposé à des vapeurs d'acétone dans un environnement fermé. L vapeurs réagit avec la couche extérieure de l'objet. Ce procédé fait fondre les lignes de la couche et lisse la couche extérieure de l'objet, lui donnant un aspect brillant.

Là encore, l'inconvénient de cette technique est l'élimination inégale de la matière, ce qui affecte la précision dimensionnelle du produit. Comme le processus ne peut être contrôlé, la pièce doit être constamment observée et doit être retirée de l'enceinte une fois que la finition souhaitée est obtenue.

Cette méthode peut être utilisée pour les produits de luxe où l'esthétique est plus importante que la précision dimensionnelle.

REMARQUE : il convient d'être extrêmement prudent lors de l'exécution de ce processus car l'acétone est un produit hautement inflammable et peut exploser. De plus, les fumées sont nocives et si elles sont inhalées, elles peuvent provoquer des irritations et d'autres effets nocifs. Le processus doit être effectué avec toutes les précautions nécessaires et dans un endroit bien ventilé.

Apprêts et peintures

Post-traitement de pièces imprimées FDM 3D avec apprêt et peinture/image Crédit : Formlabs

 

L'apprêtage est le processus qui consiste à recouvrir la pièce d'une couche de fond. Il sert principalement de base pour un travail de peinture ultérieur. L'apprêt et la peinture sont l'une des techniques de post-traitement les plus utilisées pour les pièces imprimées FDM 3D.

L'apprêt ne peut être effectué qu'après le ponçage de la pièce imprimée 3D avec un papier de verre de grain modéré (près de 600 grains).  Après le ponçage de la pièce, pulvérisez l'apprêt sur la pièce en deux couches séparées. Veillez à respecter les consignes de sécurité avant de pulvériser l'apprêt et même pendant la peinture à l'étape suivante. Après la première couche d'apprêt, poncez à nouveau la pièce, puis appliquez une deuxième couche d'apprêt. Pulvérisez l'apprêt en petites quantités.

Après l'application de l'apprêt, laissez sécher le modèle et vous pourrez alors procéder à la peinture. La peinture peut être effectuée de manière régulière à l'aide d'un pinceau ou de sprays. Si la peinture au pinceau peut aider à réaliser des motifs complexes, la peinture au pistolet permet de peindre rapidement des zones de couleur spécifiques. L'une des astuces consiste à masquer les parties qui ne doivent pas être peintes par une couleur spécifique, car cela permet d'obtenir des intersections de couleurs nettes.

Polissage

Post-traitement de pièces imprimées FDM 3D avec l'outil Dremel/image Crédit : Formlabs

 

Le polissage peut être réalisé à l'aide d'une meule de polissage utilisant un outil Dremel. Un kit d'outils Dremel pour l'impression 3D est disponible à l'achat pour les fabricants et les créateurs.

Le polissage n'est effectué qu'après le ponçage. Cela permet d'améliorer la finition de l'impression.

Galvanoplastie

Post-traitement de pièces imprimées en 3D par FDM avec électrodéposition/image Crédit : Formlabs

La galvanoplastie est une excellente option pour le post-traitement des pièces imprimées en 3D par FDM. En général, des services de placage sont disponibles. L'ABS peut être facilement et aisément galvanisé et il convient de faire preuve d'un tel soin lors du choix du matériau de la pièce.

La galvanoplastie peut non seulement améliorer l'aspect et le toucher, mais aussi augmenter la résistance de la pièce.

Collage et soudage

Dans le cas de pièces plus grandes que le volume de construction de l'imprimante, la pièce est décomposée en plusieurs morceaux. Dans ce cas, les pièces en PLA peuvent être facilement collées ensemble à l'aide d'agents de liaison comme Anabond, utilisé principalement dans les applications industrielles.

Les impressions en ABS peuvent être soudées ensemble. La soudure se fait ici au moyen d'acétone. De légères couches d'acétone peuvent être appliquées sur les surfaces d'accouplement et maintenues ensemble par force ou par serrage. La liaison est alors chimiquement collée. De telles liaisons sont assez solides. Plus la surface des pièces à accoupler est grande, plus la liaison est forte.

Hydrographie

Post-traitement des pièces imprimées en 3D par le FDM avec le logiciel Hydrographics/Image Credit : Adafruit

 

L'une des techniques les plus passionnantes pour le post-traitement des pièces imprimées en 3D par FDM est l'hydrographie. Elle est également appelée Hydro Dipping, Immersion printing L'impression par transfert d'eau, l'imagerie par transfert d'eau, etc. Cette technique de post-traitement est utilisée sur divers matériaux comme les plastiques, les métaux, le bois, le verre, etc.

L'hydrographie est couramment utilisée dans diverses industries et peut également être utilisée efficacement sur des pièces imprimées en 3D.