Comment créer différemment avec DMLS® ?
Blog sur la fabrication additive
13 juillet 2021 | Temps de lecture : 4 min
Aujourd'hui, en gardant à l'esprit tous les avantages offerts par la technologie d'impression 3D métal DMLS®, la conception d'un nouveau produit est devenue aussi facile que la préparation d'un gâteau, voire même sans support !
Une recette pour créer un produit étonnant
Je montrerai comment nous avons conçu un stylo en utilisant tous les avantages et la liberté offerts par la fabrication additive.
Laissez-moi vous donner la recette pour combiner tous les ingrédients afin d'imprimer un produit fantastique.
Les ingrédients :
- Une idée de départ
- Une équipe qui sort des sentiers battus
- Une touche d'expérience
- Quelques connaissances sur le processus FA
- Un EOS M 290
- Une pincée d'EOS Titanium Ti64
- Un peu de patience avec certaines boucles d'itération (il n'est pas facile d'attendre que le "gâteau" soit prêt à être mangé)
Comme d'habitude, il est vivement recommandé de faire preuve d'une grande créativité.
Démarrer le processus de conception
Parfois, la principale difficulté réside dans le point de départ. C'est le même problème que vous rencontrez avec les gâteaux : Il n'est pas facile de choisir le bon parmi de nombreuses possibilités - toutes ont l'air délicieuses.
Dans ce cas particulier, le choix de concevoir un stylo est venu d'une discussion "décontractée" avec mes collègues. L'idée était de créer un objet familier que nous utilisons tous les jours, mais qui, en même temps, pourrait montrer la plupart des avantages du processus FA - comme la production d'un objet avec un design cool - tout en repoussant les limites de cette technologie étonnante.
Ajouter une touche d'expérience en matière de conception
Lorsqu'il s'agit de trouver des moyens efficaces de concevoir ce stylo, le site FA s'avère très utile car il offre une grande liberté de conception. La possibilité de créer et de produire presque n'importe quelle forme - aussi complexe soit-elle - sans les contraintes de la fabrication conventionnelle est, en fait, le rêve ultime de tout concepteur. Le design bionique est un exemple parfait qui décrit ce concept.
Cependant, cette recette est purement un processus de conception ; aucune technique d'optimisation n'a été mise en œuvre.
La conception bionique permet aux concepteurs et aux ingénieurs de réaliser des structures et des objets inspirés par les organismes naturels dans leur environnement : les formes lisses résultent d'un processus bien conçu dans lequel la nature n'utilise que la quantité de matériau nécessaire. La conception bionique est largement utilisée dans le processus de conception additive et peut, par exemple, être combinée avec des techniques d'optimisation topologique. L'objectif est toujours de créer le composant parfait. L'objectif est toujours de créer le composant parfait, qui répond à toutes les exigences tout en utilisant la quantité minimale de matériau.
Ajouter une poignée de connaissances sur le processus d'impression pendant la phase de conception
Le stylo se compose de trois pièces différentes : le capuchon et deux pièces différentes qui, une fois assemblées, forment le logement de la recharge du stylo. La conception des trois pièces est influencée par le sens d'impression : compte tenu de la forme du stylo, la meilleure option est d'imprimer verticalement. Pourquoi ? Pour faire tenir autant de pièces que possible sur la plate-forme de construction, ce qui permet de réduire les coûts de production et d'obtenir la meilleure qualité de surface possible. C'est pourquoi les trois parties sont conçues pour être entièrement autoportantes, sans qu'aucune structure de soutien ne soit nécessaire.
Le principal défi que nous devions relever était de mettre en place un "mécanisme", une intégration fonctionnelle des composants, afin de permettre l'insertion et, à l'avenir, le remplacement de la cartouche de recharge d'encre. La solution : une couronne axiale-symétrique des deux côtés. Les avantages : Facilité de montage et de démontage du corps du stylo. Vous pouvez ainsi remplacer une cartouche d'encre vide tout en conservant une rigidité suffisante dans le stylo lui-même.
EOS Titanium Ti64 est le meilleur candidat pour ce type d'application. Il offre pratiquement les mêmes performances que l'acier inoxydable en termes de rigidité, tout en étant presque aussi léger que l'aluminium. Après cinq boucles de conception, nous avons abouti au système de verrouillage final. La haute définition du procédé EOS Ti64 Performance (30 µm) permet une correspondance parfaite entre les surfaces et un assemblage solide des pièces. De plus, la haute définition du procédé permet l'application de logos et d'autres types de personnalisation (par exemple, le nom du propriétaire ou le nom d'un événement spécial ou tout autre chose).
Une fois la conception terminée, l'étape suivante consiste à préparer les données pour le processus d'impression. Le procédé DMLS®nécessite un minimum de structures de support pour fixer la pièce à la plate-forme de construction. Les structures de support sont souvent nécessaires pour mener à bien le processus d'impression. Cependant, elles entraînent l'utilisation d'un plus grand nombre de matériaux et un temps d'impression et de post-traitement plus long. En outre, les surfaces auxquelles elles sont reliées souffrent en termes de qualité finale. Cependant, il est essentiel de maintenir les pièces solidement reliées à la plate-forme de construction. Cela permet de dissiper toute la chaleur générée pendant les multiples phases d'exposition.
C'est pourquoi nous avons eu l'idée de développer un type de support spécial pour ces pièces, appelé "support d'accessoires". Une fine coque de matériau est créée avec un petit espace, ce qui les maintient fermement connectés à la plate-forme de construction. Une très fine couche de poudre sépare les supports d'accessoires des pièces, ce qui garantit une grande qualité de surface. Naturellement, pour trouver la forme parfaite du support d'étai, la distance de décalage correcte et les paramètres d'impression adéquats, nous avons réalisé un plan d'expérience à l'aide de EOSPRINT.
L'étape suivante est la simulation du processus. Grâce à des logiciels comme Amphyon © d'Additive Works, il est possible d'avoir un aperçu du processus d'impression. Cela permet d'éviter d'éventuelles défaillances ou déformations et de garantir la qualité finale.
Imprimez tous les ingrédients à l'aide du site EOS M 290 et attendez que le travail soit prêt.
Comme nous l'avons déjà dit, une autre étape essentielle de ce processus est le post-traitement, car il améliore la qualité de la surface. Dans ce cas, la décision finale a été d'utiliser un processus de sablage sur les pièces, puis de les polir à l'aide d'une machine à tambour.
En définitive, comme pour un gâteau, il est possible d'obtenir des résultats étonnants en utilisant les bons ingrédients, en respectant la procédure et en ajoutant une touche de créativité !
