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Les solutions de post-traitement pour l’impression 3D

Publié le 29 octobre 2020 par Mélanie R.
solution post-traitement

Le processus de fabrication additive ne s’arrête pas forcément une fois que votre imprimante 3D a terminé la pièce. Souvent, il faut passer par des étapes de post-traitement plus ou moins longues en fonction de la technologie d’impression utilisée. Une récente étude montrait d’ailleurs que l’un des défis liés au post-traitement était le temps nécessaire à son exécution – 46% des répondants affirmaient que le post-traitement leur prenait entre 11 et 25% du temps total de production. C’est sûrement l’une des raisons qui poussent certains fabricants à imaginer des solutions plus rapides, accessibles et automatisées et ce, quelque soit la méthode utilisée. On a donc décidé de vous présenter les solutions de post-traitement disponibles sur le marché en les classant par procédé : le nettoyage de la pièce, que ce soit retirer l’excédent de matériau et/ou les supports ; le traitement de surface et enfin la coloration. Chaque solution de post-traitement est classée par le nom de son fabricant, par ordre alphabétique.

Le nettoyage de la pièce

Une fois que l’imprimante 3D a terminé la pièce, elle est rarement utilisable en l’état et il faut souvent passer par une étape pour enlever l’excédent de matériau : on parlera alors de dé-poudrage quand il s’agit de technologies sur lit de poudre – métallique ou plastique – ou alors de nettoyage pour des technologies résine. Dans certains cas, il vous faudra également retirer les supports d’impression : certains se détachent facilement à la main mais quand il s’agit de procédés métalliques, une machine est nécessaire.

AmPro Innovations et sa G4 Glovebox

Développée par le fabricant australien AmPro Innovations, la G4 Glovebox est une solution qui permet de retirer la poudre de vos pièces facilement grâce à son plateau rotatif. Il vous suffit d’y placer votre pièce (volume maximum de Ø 575 x 400mm) pour procéder au nettoyage, même sur les zones les plus difficiles d’accès. La machine offre un environnement totalement inerte pour un maximum de sécurité. Elle peut également récupérer la poudre non frittée pour un transfert rapide. La machine est aujourd’hui compatible avec la majorité des imprimantes 3D sur lit de poudre.

solution de post-traitement

La solution G4 Glovebox

AM Solutions by Rösler et sa solution de post-traitement S1 Basic

AM Solutions est l’une des marques du groupe Rösler, spécialiste du traitement de surface. Parmi ses solutions, on trouve la S1 Basic, la plus accessible du fabricant. Elle permet de retirer toute la poudre de vos pièces et les nettoie en profondeur notamment grâce à un bac qui offre une circulation optimale des pièces. Elle est dotée de buses de soufflage à pivotement automatique pour un chargement et un déchargement en toute sécurité et est conforme à la réglementation ATEX. Sachez qu’une option de grenaillage (automatique ou manuel) est également disponible, vous permettant ainsi d’améliorer l’aspect final de votre pièce. AM Solutions propose d’ailleurs plusieurs machines dédiées au traitement de surface.

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S1 Basic est la machine la plus accessible de AM Solutions

Form Wash

La Form Wash est le système de nettoyage de la marque Formlabs pour ses imprimantes 3D résine. Lancée en 2017, c’est une cuve de nettoyage dans laquelle l’utilisateur vient placer sa pièce finie après impression. En 15 minutes seulement, une turbine vient brasser les pièces à l’alcool isopropylique, ce qui accélère leur nettoyage et permet de retirer les supports sans affecter la pièce finale. La machine peut nettoyer jusqu’à 70 impressions avant de devoir changer l’alcool, permettant d’éviter que les pièces passent beaucoup de temps dans la cuve et puissent se déformer. La Form Wash est complétée par la solution de durcissement de la marque : Form Cure, une machine qui aide à renforcer les pièces finies, en optimisant leurs propriétés et en empêchant leur déformation lorsqu’elles sont exposés aux rayons UV.

La Form Wash permet de nettoyer en profondeur les pièces réalisées sur les machines résine de la marque

Quill Vogue et sa Wash Static Station

Le fabricant Quill Vogue propose plusieurs solutions de nettoyage pour vos pièces imprimées en 3D, notamment avec la technologie PolyJet. Sa machine de post-traitement Wash Static Sation vient retirer les supports d’impression créés par les machines PolyJet de Stratasys avec de l’eau froide pressurisée, garantissant ainsi un résultat optimal. Disponible en deux tailles, standard et XL, et en deux formats, ouvert ou fermé, c’est une solution silencieuse et facile à utiliser. Selon le fabricant, 5 minutes suffisent pour nettoyer complètement votre pièce. Sachez qu’il propose également une solution de coloration des pièces plastiques imprimées en 3D.

La solution de post-traitement DEMI de PostProcess

La solution DEMI de PostProcess, qui fait partie de la gamme Submersion, permet de retirer les supports et la résine une fois qu’une pièce a été imprimée en 3D. Plus précisément, la machine utilise la technologie brevetée SVC de la société (Submersed Vortex Cavitation) et élimine les supports PolyJet et FDM ou l’excès de résine de manière automatisée. Les pièces sont mises en rotation à l’intérieur de la chambre de la machine, puis, grâce à la combinaison d’un apport optimal d’énergie et d’une filtration du détergent, les supports sont retirés uniformément et rapidement. Bien entendu, il est essentiel que les pièces ne soient pas endommagées au cours de ce processus, c’est pourquoi PostProcess a introduit des capteurs pour ajuster l’agitation à l’intérieur de la chambre en temps réel. DEMI intègre quelques caractéristiques supplémentaires pour faciliter l’utilisation et l’intégration dans les opérations d’impression 3D des entreprises, comme des filtres avancés pour prolonger la durée de vie des détergents ou une cuve entièrement isolée pour maintenir une température constante dans un souci d’efficacité énergétique. Sachez que PostProcess offre aussi d’autres solutions pour couvrir l’ensemble des étapes de post-traitement comme la finition de surface par exemple ou un logiciel pour automatiser l’élimination de la résine et des supports.

La machine DEMI est compatible avec plusieurs technologies d’impression 3D

Solukon et la SFM-AT 1000-S

La solution de post-traitement SFM-AT 1000-S de la société allemande Solukon, a été optimisée pour le dépoudrage automatique de pièces d’une hauteur allant jusqu’à 1 mètre. Elle a été pensée pour nettoyer des pièces de grande hauteur avec des canaux internes et des géométries difficiles d’accès comme les moteurs de fusée. Le système récupère les poudres métalliques résiduelles, tout en répondant à des exigences élevées en termes de HSE (hygiène, sécurité et environnement). La technologie de Solukon est basée sur la combinaison de deux axes de servo-entraînement avec une rotation infinie et une vibration haute fréquence réglable. La machine permet un nettoyage manuel à l’air comprimé ou par gaz inerte si nécessaire. La chambre de traitement est conçue en acier inoxydable pour faciliter le nettoyage et garantir qu’il n’y a pas de source d’inflammation potentielle. De plus, la chambre est étroitement surveillée pour éviter toute explosion lors du travail avec des poudres métalliques réactives grâce à un système d’infusion de gaz inerte. Cela signifie également que la poudre collectée après dépoudrage est immédiatement prête pour le recyclage.

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Solukon a développé une machine pour retirer la poudre des pièces imprimées

Le traitement de surface

Le traitement de surface est une étape de post-traitement qui permet de donner à la pièce son aspect final : l’utilisateur va, par différentes opérations mécaniques, chimiques ou physique, modifier la rugosité moyenne, la cohérence dimensionnelle, etc. tout en conservant intacts les détails de la pièce imprimée en 3D.

Additive Manufacturing Technologies : PostPro3D

Fondée en 2017, l’entreprise Additive Manufacturing Technologies propose des solutions industrielles pour la fabrication additive qui sont sûres, durables et accessibles. Sa technologie brevetée PostPro3D® est une solution de post-traitement automatisé capable de lisser des pièces imprimées en 3D et de leur donner une qualité de surface semblable à celle des pièces moulées par injection. Sa chambre a une taille de 600 x 400 x 400 mm, ce qui permet de traiter de nombreuses pièces en même temps. Basée sur le procédé BLAST™, la machine PostPro3D réduit les délais de livraison et les coûts de fabrication. Sachez que l’entreprise propose aussi des solutions de dépoudrage, telles que PostPro®DP, un système capable de nettoyer en seulement 10 minutes des pièces imprimées avec la technologie lit de poudre.

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L’une des solutions de post-traitement de l’entreprise

DLyte – DLyte Pro 500

DLyte est un leader mondial dans le développement d’équipements pour le traitement de surfaces métalliques par électroérosion. Son principal objectif est de réinventer la façon dont les équipements de fabrication produisent des surfaces métalliques de qualité, en fournissant les solutions les plus avancées. DLyte Pro 500 est l’une des machines les plus avancées, les plus puissantes et les plus polyvalentes du marché, offrant une finition de haute qualité entièrement automatisée. Elle est équipée de 8 broches périphériques, d’un volume maximum de 200 x 300 mm chacune, qui permettent le polissage de plusieurs pièces à l’aide de différents supports. Elle intègre également une broche centrale pour les pièces de plus grande taille (500 x 300 mm). Parmi ses caractéristiques matérielles, nous soulignons la facilité d’accès, les faibles coûts de maintenance, la personnalisation des configurations, le système d’échappement avec filtre à charbon et l’absence d’émission de poussières.

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La machine DLyte Pro 500 est l’une des plus polyvalentes du marché

Metalizz et sa machine MetalFOG

L’entreprise française Metalizz a développé une machine de pré-métallisation MetalFOG® il y a quelques années. Grâce à sa taille compacte, elle permet d’obtenir un revêtement métallique qui offre une plus grande protection et donc une meilleure résistance mécanique, à la chaleur et à la corrosion. La caractéristique principale de la solution MetalFOG® est qu’elle permet la métallisation et le post-traitement entièrement automatisés de pièces imprimées en 3D, en modifiant leur apparence et leurs caractéristiques. Le processus dure entre 5 et 10 minutes, tandis que la machine produit jusqu’à 2,5 litres d’effluents, selon la complexité et la taille des pièces. Elle a un volume maximum de Ø100 x 200mm et est compatible avec la plupart des matériaux du marché. Cette solution Metalizz est idéale pour les modèles individuels ou les petites séries, où la finition des pièces est primordiale.

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Elle permet d’obtenir la finition de surface souhaitée rapidement et simplement

Polymaker et sa solution de post-traitement Polysher

Le Polymaker Polysher est une machine de bureau compacte pour le post-traitement. Elle est utilisée pour éliminer les lignes visibles entre les couches d’impressions. À cette fin, le Polysher utilise la technologie dite « sans couche » de Polymaker. Grâce à celle-ci, une fine couche d’alcool est diffusée, lissant ainsi le filament. Le système est complètement fermé, permettant de bien retenir l’alcool et de recycler et réutiliser le surplus. Le Polysher est compatible avec les matériaux PolySmooth et PolyCast. Le temps de polissage varie de 20 à 40 minutes selon la taille, la concentration d’alcool et la température. La taille maximale de la pièce à polir est de 150 mm de diamètre pour une hauteur de 180 mm. L’alcool n’est pas inclus dans la solution. Il est recommandé d’utiliser de l’isopropanol ou de l’éthanol à au moins 70%.

Polysher offre une finition de surface lisse et brillante

Zortrax et la machine Apoller

Zortrax Apoller est un appareil de bureau pour le polissage à la vapeur. Un lissage uniforme est obtenu grâce à la technologie Smart Vapor Smoothing (SVS), qui contrôle automatiquement la température, la pression et la concentration des vapeurs de solvant dans la chambre de l’Apoller. Les solvants peuvent être de la méthyléthylcétone (MEK) ou de l’acétone. Ils peuvent d’ailleurs être réutilisés. Le système est compatible avec les matériaux ABS, ASA et HIPS. Les modèles à polir ne doivent pas dépasser une taille de 300 x 250 x 250 mm. L’ensemble du processus prend environ trois heures. Plusieurs modèles peuvent être lissés en même temps dans la chambre, à condition que les modèles individuels soient placés à 2-3 cm l’un de l’autre.

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Zortrax Apoller est une solution de post-traitement de bureau

La coloration

La coloration, également appelée teinture, est généralement la troisième étape du post-traitement des pièces imprimées, une fois que les pièces sont bien nettoyées et lisses. Elle permet comme son nom l’indique d’ajouter de la couleur à votre pièce finie. Ce sont généralement les parties blanches qui se prêtent le mieux à ce procédé.

DyeMansion et sa solution de post-traitement DM60

Le fabricant allemand DyeMansion propose l’une des meilleures solutions de coloration industrielle sur le marché, la machine DM60. Elle utilise la technologie DeepDye Coloring (DDC) qui permet de post-traiter des travaux de construction de taille moyenne en moins de 150 minutes. La machine offre sans doute la plus grande variété de couleurs sur le marché, avec 170 couleurs RAL, des couleurs spécifiques pour l’industrie automobile, et la possibilité d’assortir toute autre couleur de son choix ! Pour rendre ce processus assez complexe plus convivial, des puces RFID sont placées sur toutes les cartouches de couleur. Les puces enregistrent des informations sur le matériau, le volume, la finition et la couleur. Ces paramètres permettent d’ajuster la couleur en fonction du matériau et de la surface. Une fois que vous avez scanné la cartouche sur le DM60 pour transmettre au système toutes les informations relatives au processus, tout le reste se fait automatiquement ! DyeMansion propose un flux de travail complet – Print-to-Product Workflow –  qui comprend toutes les étapes du post-traitement. En d’autres termes, la société propose non seulement des machines de coloration, mais aussi des solutions de nettoyage et de traitement de surface.

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DyeMansion propose un flux de travail complet, de l’impression au post-traitement

Girbau DY 130

Girbau est une entreprise espagnole qui a développé le DY 130, une solution de post-traitement pour la coloration. Il est important de noter que cette machine est conçue spécifiquement pour être utilisée avec les systèmes d’impression 3D HP Jet Fusion 5200 et HP Jet Fusion 4200. Elle est automatisée pour un fonctionnement non supervisé, ce qui la rend relativement facile à utiliser. Il semblerait que le DY 130 offre la moitié du coût par pièce d’un équipement de teinture automatique comparable.

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La solution de post-traitement est compatible avec certaines machines HP

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