Les techniques de post-traitement en impression 3D pour colorer vos pièces

L’une des tendances du secteur de la fabrication additive est la création de pièces avec une plus grande liberté de conception et des résultats personnalisés par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles. Cependant, toutes les imprimantes 3D n’ont pas la capacité de créer des pièces multicolores ou avec des finitions spécifiques. Ainsi, les systèmes de post-traitement sont un outil clé pour obtenir des pièces finies avec l’apparence souhaitée. Nous avons déjà vu les bases du post-traitement en impression 3D, ainsi que certaines des techniques les plus utilisées, comme le nettoyage des pièces ou la finition de surface. Il est également possible de recourir à des méthodes de post-traitement pour ajouter de la couleur aux pièces. Afin de mieux comprendre les techniques de coloration ou de teinture, voici un guide complet sur les différentes options disponibles.

Dans cet article, nous aborderons non seulement l’obtention de pièces de couleur, mais également les techniques de post-traitement qui existent en impression 3D pour obtenir des finitions métalliques. Plus précisément, nous décrirons en détail trois des principales méthodes de post-traitement pour la couleur ou les finitions spéciales : peinture, teinture et placage. Certaines d’entre elles seront plus adaptées à certaines pièces ou à d’autres, selon la technologie et le matériau utilisé. Néanmoins, il est toujours recommandé de passer par certaines étapes préalables pour le traitement de surface des pièces, afin de s’assurer que les modèles imprimés disposent d’une surface lisse, sans imperfections ni stries. Une fois la surface uniforme obtenue, on peut démarrer le traitement des pièces visant à leur conférer une couleur ainsi qu’une autre finition spécifique.

Avant d’appliquer de la couleur sur les pièces, il est recommandé d’appliquer le post-traitement nécessaire pour obtenir une surface lisse et uniforme

Peinture

Lorsque l’on applique de la peinture sur des pièces imprimées en 3D, il existe deux façons de procéder : avec des pinceaux et des brosses, ou avec un outil de pulvérisation. L’utilisation de pinceaux et de peinture acrylique constitue la solution la moins chère, mais il sera beaucoup plus long d’obtenir le résultat souhaité. Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet de combiner une multitude de tons différents afin d’obtenir des pièces multicolores. Une autre technique possible consiste à utiliser de la peinture en aérosol ou des pistolets pulvérisateurs pour créer un revêtement sur la surface des pièces. Cette technique est couramment utilisée pour des pièces usinées à l’aide de systèmes conventionnels. Pour ce faire, il est recommandé de maintenir la pièce avec du fil ou de la placer sur un support pour plus de confort. Ensuite, il faudra positionner l’outil de pulvérisation à une distance minimale de 15 cm du modèle, puis commencer à peindre la pièce jusqu’à ce que l’ensemble de la surface soit couverte.

Bien que ces méthodes soient différentes, elles peuvent être utilisées de manière complémentaire, en commençant par une pulvérisation générale et en terminant par l’utilisation de pinceaux pour atteindre un niveau de détail plus élevé. Dans les deux cas, un vernis ultérieur peut être appliqué pour obtenir une finition plus brillante. Toutefois, le principal inconvénient de la peinture est que le revêtement est purement superficiel, sans réellement pénétrer la pièce. Par conséquent, si celle-ci est rayée ou usée, la couleur initiale de la pièce risque de partir. De plus, il faut tenir compte du fait que plus il y a de couches de peinture et de vernis appliquées, plus la surface de la pièce sera épaisse.

Teinture

La teinture est une autre technique de post-traitement pour colorer vos pièces imprimées en 3D. Contrairement à la méthode précédente, où une couche de peinture est appliquée sur la pièce, la teinte colore le matériau beaucoup plus profondément. Cela garantit l’obtention de pièces aux couleurs plus vives, tout en évitant que la couleur ne s’estompe ou ne soit rayée. De plus, le fait de ne pas ajouter de la matière par-dessus la pièce permet d’éviter la perte de détails, respectant ainsi le design original de la pièce. A noter que cette technique de post-traitement de la couleur n’est compatible qu’avec les technologies d’impression 3D à base de lit de poudre et avec les matériaux polymères (SLS, MJF, SAF, etc.). Ainsi, les matériaux compatibles les plus couramment utilisés seront le TPU, le PA11, le PA12 et l’Alumide (un matériau à base de nylon rempli de poudre d’aluminium), entre autres.

Le processus de teinture consiste à immerger les pièces imprimées en 3D dans un bain de teinture chaud avant de les retirer et de les sécher. Comme les pièces sont en contact direct avec le pigment de couleur, le colorant pénètre complètement les couches, atteignant même les trous les plus inaccessibles. Cela permet d’obtenir une finition colorée et uniforme quelle que soit la complexité géométrique du modèle. Une chose importante à garder à l’esprit est la couleur initiale du matériau utilisé, car elle influera sur les performances de la teinture. En d’autres termes, le résultat sera différent si l’on colore des pièces blanches, où le pigment pur pénètre plus facilement la surface, ou des pièces grises, qui disposent déjà d’une gamme de couleurs initiale.

Lors du processus de teinture, le pigment pénètre la pièce afin de lui conférer une couleur plus pure (crédits photo : Stratasys / DyeMansion)

Placage

Le procédé de placage consiste à déposer une fine couche de métal sur la surface des pièces pour obtenir une finition brillante et métallique. Malgré l’apparence métallique ainsi générée, la pièce initiale peut aussi bien être imprimée en 3D avec des métaux qu’avec des polymères ou d’autres matériaux. L’or, l’argent et le nickel sont les finitions de placage les plus couramment utilisées. Cependant, il existe d’autres options disponibles, telles que la platine, le chrome et le galvanisé. En ce qui concerne le processus lui-même, il existe plusieurs façons de réaliser le placage. Le plus courant consiste à enduire la surface lisse d’une feuille qui est ensuite chauffée et pressée sur la pièce pour la fixer. Parmi les autres méthodes disponibles, nous pouvons trouver le placage autocatalytique au nickel, l’étamage, le cuivrage, le dépôt en phase vapeur sous vide ou le dépôt par pulvérisation cathodique.

Des pièces aux différents types de finitions métallisées et brillantes (crédits photos : Metalizz)

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*Crédits photo de couverture : TCN