Feuilles de plastique imprimées en 3D
1. Introduction
Les feuilles de plastique pour l'impression 3D sont des matériaux plats et fins fabriqués à partir de divers polymères plastiques conçus pour être utilisés dans les processus d'impression 3D. Ces feuilles offrent plusieurs avantages, comme fournir une base stable pour l'impression, permettre des conceptions géométriques uniques et permettre la création de composants plats de grande taille avec une épaisseur constante.
2. Types de plastiques utilisés dans les feuilles d'impression 3D
ABS (Acrylonitrile - Butadiène - Styrène)
Propriétés : L'ABS est un thermoplastique courant connu pour sa solidité, sa ténacité et sa résistance chimique. Il a un point de fusion relativement élevé, ce qui lui permet de bien conserver sa forme pendant et après l'impression. Les feuilles d'ABS sont souvent utilisées pour les prototypes fonctionnels et les pièces qui doivent résister à des contraintes modérées.
Aspect : Ils ont généralement une finition de surface lisse et peuvent être trouvés dans une gamme de couleurs, du noir et blanc de base aux teintes plus vives.
Applications : Dans l'industrie automobile pour la création de pièces sur mesure comme des tableaux de bord ou des composants intérieurs, et dans l'électronique grand public pour abriter des prototypes.
PLA (Acide Polylactique)
Propriétés : Le PLA est un thermoplastique biodégradable issu de ressources renouvelables telles que l'amidon de maïs ou la canne à sucre. Son point de fusion est plus bas que celui de l'ABS, ce qui le rend plus facile à imprimer, en particulier pour les débutants. Les feuilles de PLA sont également moins cassantes que certains autres plastiques, ce qui réduit le risque de fissuration lors de l'impression et de la manipulation.
Aspect : Ils ont un aspect naturel, semi-transparent lorsqu'ils sont à l'état pur, mais peuvent être pigmentés pour obtenir différentes couleurs. La finition de surface est souvent lisse et brillante.
Applications : Largement utilisé dans l'industrie de l'emballage alimentaire pour créer des contenants durables et dans le secteur des arts et de l'artisanat pour la fabrication d'objets décoratifs.
PETG (polyéthylène téréphtalate glycol - modifié)
Propriétés : Le PETG combine les claLa résistance chimique et la résistance aux chocs du PET sont améliorées. Il est très résistant à l'humidité et possède une bonne stabilité dimensionnelle, ce qui signifie que les pièces imprimées conservent leur forme avec précision.
Aspect : Les feuilles PETG sont connues pour leur excellente transparence, similaire au verre, et peuvent également être colorées. Elles ont une surface très lisse et polie.
Applications : Dans la production de boîtiers transparents pour l'électronique, de vitrines et dans le domaine médical pour la création d'appareils sur mesure.
PC (polycarbonate)
Propriétés : Le PC est un thermoplastique hautes performances doté d'une résistance exceptionnelle aux chocs, à la chaleur et à la transparence optique. Il peut supporter des températures élevées sans se déformer, ce qui le rend adapté aux applications où la durabilité et la tolérance à la chaleur sont cruciales.
Aspect : Les plaques PC sont généralement transparentes ou teintées, avec une finition brillante. Elles offrent une excellente visibilité et un aspect haut de gamme.
Applications : Dans l'industrie aérospatiale pour la fabrication de hublots et de composants d'avions, et dans les équipements de sécurité tels que les écrans faciaux.
3. Avantages de l'utilisation de feuilles de plastique imprimées en 3D
Stabilité de construction améliorée
La nature plate et rigide de la feuille de plastique offre une base stable pour l'impression 3D. Cela réduit les risques de déformation ou de désalignement pendant le processus d'impression, ce qui permet d'obtenir des impressions plus précises et plus fiables.
Impression à grande échelle
Les feuilles permettent de créer des composants plats et de plus grande taille, difficiles à réaliser avec les méthodes d'impression 3D traditionnelles. Cela est avantageux pour des applications telles que la signalisation, les affichages grand format et les modèles architecturaux.
Personnalisation
Rentable pour certaines applications
Pour certains projets, l'utilisation de feuilles de plastique peut s'avérer plus rentable que l'impression d'objets entiers à partir de zéro. Les feuilles peuvent être achetées en vrac à un coût par unité de volume relativement inférieur, en particulier pour les tâches d'impression à grande échelle ou répétitives.
4. Procédé d'impression avec des feuilles de plastique
Pré-traitement
La feuille de plastique doit être correctement préparée avant l'impression. Cela peut impliquer de nettoyer la surface pour éliminer toute poussière, débris ou contaminants qui pourraient affecter l'adhérence des couches imprimées. Certaines feuilles peuvent également nécessiter un préchauffage pour assurer une meilleure liaison entre la feuille et le matériau imprimé.
Configuration de l'impression
Les paramètres de l'imprimante 3D doivent être ajustés en fonction du type de feuille de plastique utilisé. Cela comprend le réglage de la température, de la vitesse d'extrusion, de la hauteur de couche et de la densité de remplissage appropriées. Le plateau de l'imprimante doit être mis à niveau pour assurer un contact uniforme avec la feuille de plastique.
Impression
Lors du processus d'impression, l'imprimante extrude le plastique fondu sur la surface de la feuille, couche par couche, en suivant le modèle numérique. Le plastique se lie à la feuille et se solidifie rapidement, construisant progressivement l'objet souhaité.
Post-traitement
Après l'impression, la pièce peut nécessiter des étapes de post-traitement telles que le retrait des structures de support (le cas échéant), le ponçage, le polissage ou la peinture pour obtenir l'apparence et la fonctionnalité finales souhaitées.
5. Défis et solutions
Problèmes d'adhérence
Il arrive parfois que les couches imprimées n'adhèrent pas correctement à la feuille de plastique. Pour résoudre ce problème, il suffit d'utiliser un promoteur d'adhérence, de rendre légèrement rugueuse la surface de la feuille ou d'ajuster la température et la vitesse d'impression pour améliorer la liaison.
Déformation et fissuration
En fonction du matériau plastique et des conditions d'impression, la pièce imprimée ou la feuille elle-même peut se déformer ou se fissurer. L'utilisation d'une plaque de construction chauffée, l'optimisation du taux de refroidissement et le choix du motif de remplissage approprié peuvent contribuer à réduire ces problèmes.
Options d'épaisseur limitées
Les épaisseurs disponibles des feuilles de plastique imprimées en 3D peuvent être quelque peu limitées. Si une épaisseur spécifique est requise, il peut être nécessaire d'empiler plusieurs feuilles ou d'explorer des méthodes de fabrication alternatives en combinaison avec l'impression 3D.
En résumé, les feuilles de plastique imprimées en 3D constituent une ressource précieuse pour un large éventail d'industries et d'applications. En comprenant les différents types de plastiques, leurs propriétés et le processus d'impression, les utilisateurs peuvent exploiter ces feuilles pour créer des produits imprimés en 3D innovants et de haute qualité.
