IMPRESSION 3D

Impression 3D - Tutoriel page 1-12 PG 05/12/2017

Préparation et impression 3D de votre prototype

CONTEXTE Vous venez de finaliser votre modélisation sous SolidWorks et vous souhaitez réaliser un prototype imprimé en 3 dimensions.

Ce guide est destiné à l’impression sur FLASHFORGE DREAMER à l’aide du logiciel FLASHPRINT.

Dans la suite de cet exemple, vous utiliserez le fichier SolidWorks « Support.SLDPRT » qui est le modèle numérique d’un support pour attrape guêpes.

QU’EST-CE QU’UNE IMPRIMANTE 3D Une imprimante 3D est une machine capable de créer des objets solides en trois dimensions à partir d’un modèle conçu par ordinateur. Il existe aujourd’hui plusieurs technologies permettant cela. Les imprimantes FLASHFORGE FINDER & DREAMER utilisent la méthode appelée Fabrication de Filament Fondu (FFF) qui consiste à ajouter, couche par couche, du filament de polymère fondu pour réaliser la pièce désirée.

Le logiciel FLASHPRINT assure le découpage en tranches de votre modèle numérique afin de l’adapter au processus de prototypage.

MÉTHODE L’impression du prototype se décompose en cinq phases :

1. Enregistrement du modèle numérique dans un format d’échange ; 2. Chargement du fichier généré sous FLASHPRINT ; 3. Réglage des paramètres d’impression ; 4. Transfert pour impression du prototype ; 5. Impression du prototype.

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1. Enregistrement du modèle numérique dans un format d’échange.

Depuis SolidWorks, chargez le fichier « Support.SLDPRT »

Depuis le menu « Fichier », choisissez « Enregistrer sous » puis sélectionnez le Type « STL (*.stl) »

Votre fichier porte maintenant le nom suivant :

Mais avant de valider son enregistrement, il faut aller vérifier et configurer si besoin les options d’enregistrement. Une tolérance de 5 degrés (5deg) est requise. On ne se préoccupe pas de la tolérance de déviation.

Une fois ces options validées, SolidWorks affiche la pièce telle qu’elle sera perçue par le logiciel associé à l’imprimante 3D. Validez l’enregistrement.

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2. Chargement du fichier généré sous FLASHPRINT.

Pour ce faire, il faut exécuter le programme FLASHPRINT

L’écran principal de FLASHPRINT se présente comme ci-dessous :

: Chargement des modèles

: manipulation des modèles chargés

: Zone de visualisation des modèles déposés sur le plateau

: Paramétrage et impression

: Choix de l’extrudeur

Avant d’aller plus loin, il faut vous assurer que l’imprimante FLASHFORGE DREAMER est sélectionnée en tant que machine d’impression.

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Dans ce tutoriel, vous devez installer sur le plateau, le fichier « Support.STL » que vous avez

préparé plus avant en cliquant sur l’icône de chargement des modèles .

Le modèle à imprimer est maintenant chargé sur le du plateau dans une position liée à l’orientation de la pièce modélisée sous SolidWorks.

L’utilisation de la souris se fait de la façon suivante :

Bouton droit de la souris pour changer l’angle de vue ; Bouton gauche de la souris pour déplacer la vue ; Molette de la souris pour agrandir ou réduire la taille de l’affichage ; Bouton de la molette de la souris pour déplacer la vue ; Bouton gauche pour sélectionner le modèle et les fonctions.

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À l’aide des icônes , vous pouvez déplacer, réorienter ou modifier l’échelle de votre modèle mais avant d’utiliser l’une de ces fonctions, vous devez sélectionner le modèle à modifier.

Voici ce que permettent les icônes de placement, de haut en bas :

✓ Changer de point de vue ; ✓ Translater ; ✓ Pivoter ; ✓ Modifier l’échelle ; ✓ Couper le modèle (ne pas utiliser).

Pour déplacer le modèle sur le plateau, il faut

cliquer sur l’icône « Translater » . Il est possible alors de déplacer le modèle sur le plateau en cliquant sur ce dernier dans la zone graphique. L’option « Aligner sur la plateforme » permet de mettre la face sélectionnée en contact avec le plateau.

Pour réorienter le modèle, il faut cliquer sur

l’icône « Pivoter » . Un clic sur l’un des cercles de couleur permet de faire pivoter le modèle autour de l’axe du cercle sélectionné. Le plus simple, dans la plupart des cas, est de choisir la surface à aligner sur le plateau. Il faut, pour cela, cocher la case correspondante puis double-cliquer sur la face à aligner.

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Réorienter le modèle sur le plateau permet :

• De diminuer le temps nécessaire à l’impression.

• De minimiser, voire éviter, la réalisation de supports. Les supports permettent l’impression de surfaces horizontales de type « plafond ».

• D’améliorer la qualité de certaines zones imprimées, à envisager lorsque ces zones sont fonctionnelles.

• D’améliorer la résistance mécanique du prototype imprimé.

Dans le cas du modèle que vous venez de placer sur le plateau, une surface ne pourra pas être imprimée la réalisation de supports.

C’est indispensable lorsque des surfaces sont orientées vers le plateau !

Donc, si l’on conserve cette orientation du modèle, il faudra activer la réalisation de supports.

Pour cela, il faut :

Cliquer sur l’icône « Support »

Choisir l’option de réalisation automatique des supports

Les supports sont créés et représentés en vert :

Valider la création des supports en cliquant sur « Retour »

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Ces supports sont gênants pour deux raisons :

• L’impression des supports prends du temps et consomme un peu plus de matière ;

• Leur retrait entraîne toujours des défauts sur les surfaces.

Une autre possibilité est, si possible, d’intervenir sur l’orientation du modèle afin de ne plus imprimer de supports :

En choisissant cette nouvelle orientation, l’impression de supports n’est plus requise !

Observons les données liées à l’impression de ce modèle avec une résolution standard. Dans le premier cas, 60min et 3,42 mètres de PLA sont nécessaires. Dans le second, 57 min et 3,25m de PLA seront nécessaires. Dans le cas du « Support », la différence n’est pas très importante mais des différences notables peuvent être observées pour d’autres modèles.

Une autre orientation nécessite 44min et 3,36m !

Il faudra aussi prendre en compte la résistance du prototype…

Cette imprimante dispose de deux buses d’impression (Droite & Gauche). La buse de droite est alimentée par une bobine de filament en PLA, celle de gauche est alimentée en ABS. Il faut donc indiquer au logiciel quelle buse doit être utilisée pour réaliser l’impression de votre prototype.

Pour cela, sélectionnez votre modèle puis cliquez sur l’outil « Extrudeur » afin de sélectionner « Extrudeur Droit ». le modèle prend la couleur affecté à la buse de droite.

Il est possible de n’utiliser que de l’ABS ou du PLA afin de réaliser des impressions bi-couleurs.

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3. Réglage des paramètres d’impression.

Le réglage des paramètres d’impression permet d’obtenir plus ou moins de précision et de faire varier le taux de remplissage de la pièce imprimée.

Le réglage de ces paramètres se fait en utilisant les options de « Résolution » : Basse, Standard, Haute, Supérieur.

Une Résolution « Standard » permet d’obtenir un prototype de qualité suffisante.

Pour ce support, sans Support, sans Raft, sans Murs, sans Brim et remplissage à 20% :

Qualité « Basse » : 37 minutes pour 3,46 mètres de PLA

Qualité « Standard » : 57 minutes pour 3,25 mètres de PLA

Qualité « Haute » : 1 heure 34 minutes pour 3,80 mètres de PLA

Qualité « Supérieur » : 2 heures 32 minutes pour 3,75 mètres de PLA

Exemple de résultats pour la qualité « Supérieur » :

Il est possible, en passant via le bouton de modifier quelques options d’impression.

Concernant les coques, c’est-à-dire les couches externes de votre prototype, l’augmentation du nombre de coques permet de rendre le prototype plus solide mais l’impression prends plus de temps et consomme plus de matière. Les paramètres suivants sont généralement suffisants :

Concernant le remplissage du cœur, c’est-à-dire le volume contenu à l’intérieur des coques, une valeur de « densité de remplissage » comprise entre 15% et 25% est généralement satisfaisante. Il va de soi qu’augmenter le taux de remplissage entraine une augmentation de la durée d’impression ainsi que le coût matière !

Vous ne devez pas modifier les paramètres des onglets « Hauteur », « Vitesse », « Température » et « Autre » !

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• Les hauteurs de couche en qualité « Standard » sont de 0,18mm et 0,27mm ;

• Les vitesses d’impression sont de 60mm/s et 80mm/s ;

• La température « Extrudeur » doit être de 200°C. Si votre modèle nécessite la réalisation de supports, n’oubliez pas d’activer ceux-ci dans la boîte de dialogue de configuration de l’impression :

Une fois achevée votre configuration d’impression, cliquez sur et enfin

validez la création du fichier d’impression en cliquant sur le bouton Le fichier généré porte l’extension « .gx ». Dans cet exemple, le fichier généré porte le nom « SupportD.gx ». Il est indispensable de placer un repère dans le nom du fichier afin d’indiquer quel extrudeur est utilisé. Dans notre cas et étant donné que c’est la buse de droite qui a été choisie, le nom du fichier porte un « D » à la fin.

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En fin de tranchage (découpage en couche), la fenêtre du programme vous affiche le modèle tranché ainsi que le nombre de couches de dépôt de matériau (546 dans cet exemple). Cet écran vous permet d’afficher le modèle couche par couche. Pour cela, il suffit de faire glisser le curseur situé à la gauche de l’écran. Voici un aperçu de la 24ème couche :

Vous pouvez remarquer sur la capture d’écran ci-dessus, qu’une forme a été réalisé sur le plateau et autour du modèle. Cette forme ne fait pas partie du modèle ; elle permet de nettoyer la buse de l’imprimante avant impression de la première couche du modèle.

Vous pouvez dès à présent, cliquer sur le bouton et fermer « FLASHPRINT »

4. Transfert pour impression du prototype.

Pour transférer ce fichier sur l’imprimante, il faut vous munir de la carte SD installée sur la machine, d’un adaptateur USB / carte SD puis copier le fichier sur la carte SD et, enfin, replacer la carte SD sur l’imprimante. Ces manipulations peuvent être réalisées lorsque l’imprimante est sous tension.

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5. Impression du prototype.

Avant de lancer l’impression de votre prototype, il faut préparer le plateau :

Vérifiez la propreté du plateau d’impression.

Éventuellement, pulvérisez-le avec de la laque spéciale impression 3D

Sur l’écran, appuyez sur « Imprimer »

Puis sélectionnez la mémoire sur laquelle se trouve votre fichier d’impression. Les noms des différents modèles disponibles s’affichent

Sélectionnez votre fichier dans la liste

Lancez l’impression

Vous pouvez voir le % d’impression effectué et la température d’extrusion sur l’écran LCD de l’imprimante.

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FLASHFORGE DREAMER

Informations générales :

Type : Particulier/bureau

Assemblée/kit : Assemblée

Technologie : Fused Deposition Modelling

Matières : PLA ABS

Certifications :

FCC RoHS ISO 9001 CE

Garantie :

Performances :

Volume d'impression : 230 mm x 150 mm x 140 mm

Température minimum d'extrusion :

Température maximum d'extrusion :

Épaisseur minimum des couches : 100 µm

Épaisseur maximum des couches : 500 µm

Précision horizontale :

Précision verticale :

Vitesse d'impression minimum (mm/s) : 30 mm/s

Vitesse d'impression maximum (mm/s) : 200 mm/s

Nuisance sonore :

Matériel:

Nombre d'extrudeur(s) maximum : 2

Diamètre buse : 0.4 mm

Diamètre du filament : 1.75 mm

Lit d'impression : chauffant

Filtre à particules : Non

Dimensions : 485 cm x 400 cm x 335 cm

Poids : 28 kg

Alimentation : AC100-240 V, 50/60 Hz

Connectivité : Wi-Fi SD Card USB

Écran de contrôle : Couleur / Tactile

Logiciel :

Système d'exploitation : Windows Mac

Logiciel : Flashprint

Format(s) de fichier : OBJ