Qu’est-ce que le post-traitement en impression 3D ?

Dans la plupart des cas, les pièces imprimées en 3D sortent avec une surface plus ou moins rugueuse selon la technologie utilisée, et il reste souvent les structures de support à détacher, entre autres détails à corriger. C’est là qu’interviennent les techniques de post-traitement.

Le post-traitement, c’est un groupe de techniques servant à transformer une pièce brute en pièce finie qui peut être utilisée, exposée, ou commercialisée. Certaines de ces techniques sont universelles (lissage, coloration, …) tandis que d’autres sont propres à des technologies spécifiques (frittage, dépoudrage, …).

Avec la démocratisation de l’impression 3D, le nombre de solutions de post-traitement augmente de jour en jour. L’automatisation de ces techniques devient essentielle pour suivre la cadence d’évolution du marché de la FA (fabrication additive).

Dans cet article, nous offrons un aperçu global des étapes générales du post-traitement en impression 3D. Nous proposons également une sélection de quelques unes des meilleures marques et solutions de post-traitement disponibles cette année.

Les meilleures machines de post-traitement pour impression 3D

Système de post-traitementEnveloppe*Catégorie de post-traitementPays
PostProcess Technologies DECI480 x 700 x 660 mmRetrait des supportsÉtats-Unis
Quill Vogue Wash Station320 x 520 x 530 mmRetrait des supportsRoyaume-Uni
PostProcess Technologies FORTI355 x 355 x 355 mmNettoyage résineÉtats-Unis
Ackuretta Cleani225 x 225 x 330 mmNettoyage résineTaïwan
AM Solutions (Rossler) S1 990 x 1000 x 710 mmDépoudrageAllemagne
AmPro Innovations G2⌀ 300 x 300 mmDépoudrageAustralie
AMT PostProDPDépoudrageRoyaume-Uni
DyeMansion Powershot C 380 x 290 x 380 mmDépoudrageAllemagne
Quill Vogue Powder Wash 670 x 660 x 510 mmDépoudrageRoyaume-Uni
Solukon SFM-AT200300 x 300 x 230 mmDépoudrageAllemagne
Quintus Technologies Small HIP SystemsTraitement thermiqueSuède
3DNextech 3D Finisher300 x 300 x 300 mmFinition de surfaceItalie
AM Solutions (Rossler) M1⌀ 210 x 530 mmFinition de surfaceAllemagne
AMT PostPro3D600 x 400 x 400 mmFinition de surfaceRoyaume-Uni
DLyte PRO500⌀ 700 x 250 mmFinition de surfaceEspagne
DyeMansion Powershot S 380 x 290 x 380 mmFinition de surfaceAllemagne
METALIZZ MetalFogø 100 x 200 mmFinition de surfaceFrance
Polymaker Polysher⌀ 150 x 180 mmFinition de surfaceChine
PostProcess Technologies RADOR540 x 220 x 330 mmFinition de surfaceÉtats-Unis
DyeMansion DM60⌀ 390 x 360 mmColorationAllemagne
Girbau DY 130⌀ 620 x 416 mmColorationEspagne
Hirtenberger H3000300 x 300 x 150 mmHybrideAutriche
PostProcess Technologies Hybrid DECI Duo⌀ 380 x 380 mmHybrideÉtats-Unis

*Enveloppe : En fonction des informations fournies par le fabricant, ces chiffres peuvent se référer soit à l’ensemble de la zone de travail, soit à la taille maximale de la pièce à traiter. Contactez-nous pour plus d’informations.

De pièce brute à pièce finie : les étapes principales

Le type et la quantité d’étapes de post-traitement nécessaires dépendent de plusieurs facteurs, notamment de la technologie d’impression 3D utilisée et du cas d’usage final de la pièce en question. Certaines pièces auront besoin d’être soumises à plusieurs étapes de post-traitement, alors que d’autres pourront rapidement être utilisées après un simple retrait des supports.

Ainsi, les techniques de post-traitement que nous allons voir dans ce guide peuvent s’allier les unes aux autres dans de nombreuses combinaisons. Nous les avons énumérées dans l’ordre dans lequel elles peuvent généralement avoir lieu, en commençant par les étapes de nettoyage et en terminant par la métrologie et l’inspection des pièces finies.

Étapes de post-traitement impression 3D
Quelques unes des principales et nombreuses étapes de post-traitement en impression 3D. Sources : Desktop Metal, Formlabs, SLM Solutions, Polymaker

Retrait des supports et nettoyage

Retrait des structures de support

L’impression 3D permet de réaliser des géométries très complexes. Toutefois, les formes avec d’importants surplombs (« overhangs ») nécessitent l’impression simultanée de structures de support.

Ces structures de support, qui ressembleraient presque à des échafaudages, doivent être retirées une fois la pièce imprimée. Elles peuvent être faites du même matériau que la pièce, auquel cas les structures doivent être arrachées à la main ou découpées à l’aide d’une pince.

Il existe également des matériaux du support solubles, pour les imprimantes 3D capables d’imprimer avec deux matériaux à la fois. Les structures solubles peuvent être retirées à l’aide de liquides spéciaux, en laissant très peu de traces contrairement aux structures non solubles.

http://PostProcess-Technologies-DECI%20retrait%20des%20supports

DECI

Par PostProcess Technologies
Enveloppe480 x 700 x 660 mm
PaysÉtats-Unis

La PostProcess DECI est une solution conçue pour le retrait de supports des pièces FDM et FFF. Elle est également compatible avec les pièces issues de la stéréolithographie. Ce système utilise une technologie appelée « Volumetric Velocity Dispersion » (VVD) qui pulvérise un consommable spécialement formulé sur la pièce.

Cette machine intègre également une fonction de rinçage afin d’éliminer le détergent utilisé une fois les supports complètement retirés.

http://Quill-Vogue-Wash-Station%20retrait%20supports%20post%20traitement%20pour%20impression%203D

Wash Station

Par Quill Vogue
Enveloppe320 x 520 x 530 mm
PaysRoyaume-Uni

Quill Vogue est une entreprise britannique spécialisée dans les produits détergents et les stations de lavage. Elle fournit des solutions de post-traitement pour les technologies FDM, SLM, SLS, Projet et PolyJet.

Leur Quill Vogue Wash Station est dédiée aux imprimantes 3D à technologie PolyJet telles que celles de la gamme Objet de Stratasys. Disponible en taille Standard ou XL, cette station ultra-silencieuse (60 dB) utilise de l’eau froide pressurisée pour retirer les structures de support, même dans les cavités profondes.

Dépoudrage

Certains procédés d’impression 3D comme le SLS ou le SLM utilisent de la poudre comme consommable. Une fois la pièce imprimée, elle reste couverte et remplie de poudre non-imprimée, qu’il convient évidemment de retirer.

Bien que la poudre puisse être manuellement retirée en balayant et aspirant, il est bien plus efficace d’utiliser une machine dédiée, et plus particulièrement pour la production à grande échelle. Les systèmes de dépoudrage utilisent souvent de l’air compressé tout en retournant ou faisant vibrer la pièce.

Il existe des solutions de dépoudrage avec chambre à gaz inerte pour les poudres en matériau réactif comme le titane.

Certains fabricants d’imprimantes 3D SLS de bureau comme Sinterit vendent des solutions de dépoudrage avec leurs imprimantes, tandis que certains systèmes SLS industriels intègrent directement cette étape.

Une solution de dépoudrage semi-automatique produite par Solukon.
http://AMT-PostProDP%20dépoudrage

PostProDP

Par AMT
Enveloppe
PaysRoyaume-Uni

La machine PostProDP, développée et commercialisée par la société britannique Additive Manufacturing Technologies, est un système de dépoudrage pouvant nettoyer les pièces en seulement 10 minutes.

Ce système retire la poudre et les éventuels produits de sablage des pièces à l’aide d’un tuyau d’aspiration. Son écran tactile permet d’accéder aux réglages de vitesse, de durée de traitement, et autres options.

http://DyeMansion-Powershot-C%20machine%20de%20dépoudrage%20impression%203D

Powershot C

Par DyeMansion
Enveloppe380 x 290 x 380 mm
PaysAllemagne

Le système de post-traitement Powershot C, conçu par l’allemand DyeMansion, est capable de nettoyer les pièces poudrées en trois à dix minutes.

Fabriquée en acier inoxydable et équipée d’un panier rotatif, cette machine utilise deux buses de soufflage et deux buses ionisantes antistatiques pour éliminer la poudre en douceur. Son enveloppe est assez grande pour pouvoir traiter autant de pièces que peuvent tenir sur un plateau d’imprimante 3D HP Jet Fusion 4200 ou 5200.

http://Solukon-SFM-AT200%20système%20de%20dépoudrage%203D

SFM-AT200

Par Solukon
Enveloppe300 x 300 x 230 mm
PaysAllemagne

La Solukon SFM-AT200, décrite comme une machine d’entrée de gamme par son fabricant, est une solution accessible pour le dépoudrage et le nettoyage des pièces métalliques frittées au laser.

Ce système utilise des vibrations accompagnées de pivotement automatique des pièces pour retirer la poudre et est conçue sans aucune source de combustion. Son mécanisme d’infusion de gaz inerte est surveillé en continu, assurant une protection contre les explosions lors du traitement de poudres métalliques réactives.

http://Quill-Vogue-Powder-Wash%20solution%20dépoudrage%20impressions%203D

Powder Wash

Par Quill Vogue
Enveloppe670 x 660 x 510 mm
PaysRoyaume-Uni

La machine Powder Wash de Quill Vogue est dédiée au nettoyage de pièces SLM et SLS. Elle utilise un système d’eau pressurisée pour rapidement éliminer le surplus de poudre.

Cette station de nettoyage est compatible avec de nombreuses poudres métalliques et permet d’éroder les composants métalliques des plateaux d’impression sans provoquer d’arcs ou ruptures de fil.

http://AM-Solutions-S1%20dépoudrage%20des%20pièces%203D

S1

Par AM Solutions
Enveloppe990 x 1000 x 710 mm
PaysAllemagne

Présentée comme facile d’utilisation avec une mise en place rapide, la S1 est une machine de dépoudrage semi-automatique proposée par la société allemande AM Solutions du groupe Rösler.

La S1 est compatible avec les agents de sablage doux ou abrasifs et utilise un système de rotation de pièces pour un sablage uniforme. Cette solution entrée de gamme existe en versions plus grandes (S2 et S3).

http://AmPro-Innovations-G2%20machine%20dépoudrage

G2

Par AmPro Innovations
Enveloppe⌀ 300 x 300 mm
PaysAustralie

La AmPro Innovations G2 est une solution de dépoudrage pour les pièces métalliques, offrant une rotation sur deux axes et une atmosphère inerte et sous contrôle. Elle est compatible avec les pièces produits par les imprimantes 3D métal telles que la Concept Laser M2 ou la EOS M280.

L’entreprise AmPro Innovations est basée en Australie et développe également des imprimantes 3D SLM.

Nettoyage

Les procédés d’impression 3D à base de résine comme la stéréolithographie laissent un résidu collant sur les pièces imprimées. Cet excès de résine doit donc être retiré avant tout autre étape de post-traitement ou avant utilisation finale.

L’excès peut être retiré manuellement en lavant les pièces avec de l’eau savonneuse ou dans un solvant comme l’alcool isopropylique. Cela reste toutefois un processus long et méticuleux, et il existe des machines dédiées.

http://PostProcess-Technologies-FORTI%20retrait%20résine

FORTI

Par PostProcess Technologies
Enveloppe355 x 355 x 355 mm
PaysÉtats-Unis

Le système FORTI, développé par PostProcess Technologies, est une machine dédiée au nettoyage des pièces en résine (technologies SLA, DLP, CLIP) et au retrait de supports sur les pièces issues de technologies FDM/FFF et PolyJet.

Sa technologie appelée « Submersed Vortex Cavitation » (SVC) agite les pièces tout en les immergeant dans jusqu’à 64 litres de liquide spécial. Les algorithmes du logiciel propriétaire de PostProcess Technologies déterminent automatiquement la quantité de détergent, la durée, et les températures requises selon la taille et la complexité des pièces.

http://Ackuretta-Cleani%20nettoyage%20résine%20impression%203D

Cleani

Par Ackuretta
Enveloppe225 x 225 x 330 mm
PaysTaïwan

Le Cleani d’Ackuretta est une solution de retrait de la résine spécialement conçue pour les professionnels de l’industrie dentaire. Elle comporte deux réservoirs séparés et indépendants et peut même nettoyer les plateaux d’impression métalliques.

Ce système de nettoyage possède un mode « Fine » avec des vibrations plus légères pour nettoyer les pièces délicates et fragiles sans les endommager. La machine est compacte, légère et ses deux réservoirs sont détachables pour faciliter leur entretien.

Recuisson et solidification

Recuisson

La plupart des pièces imprimées en métal ou céramique requièrent un traitement thermique après leur impression. Cela permet d’améliorer la fusion des couches et de renforcer les propriétés physiques ou mécaniques désirées. Dans certaines conditions, le traitement thermique peut aussi éliminer certains contaminants tels que le film d’oxyde de la surface de la pièce.

La recuisson est également utilisée pour les pièces en plastique. Certaines imprimantes 3D FFF intègrent d’ailleurs ce processus de recuisson, comme la miniFactory Ultra. Son espace d’impression est capable de chauffer jusqu’à 250°C, dédié aux pièces imprimées en PEEK ou PEKK, par exemple. Il existe des dispositifs séparés pour ces opérations thermiques également.

Dans des cas plus rares, il est possible d’utiliser le Traitement Thermique à Haute Pression (« High-Pressure Heat Treatment », HPHT). Il s’agit d’appliquer une pression de jusqu’à 30000 psi et des températures de plus de 2200°C.

Post-traitement recuisson recuit
Une rapide description du processus de recuisson. Source : Rigid Ink
http://Quintus-Technologies-Small-Hot-Isostatic-Presses-HIP-Systems%20compaction%20isostatique%20a%20chaud

Small Hot Isostatic Presses (HIP) Systems

Par Quintus Technologies
Enveloppe
PaysSuède

Quintus Technologies, société basée en Suède, produit des systèmes de compression isostatique à chaud (CIC, ou HIP en anglais) depuis plus de 50 ans.

Ces machines permettent d’éliminer la porosité des pièces en métal. Selon Quintus Technologies, leurs systèmes de compaction isostatique à chaud sont les plus sûrs, fiables, et durables du marché.

« Post-curing »

La plupart des pièces imprimées en 3D en résine doivent être re-exposées à la lumière UV avant d’être pleinement solidifiées et prêtes à l’utilisation. Ce processus s’appelle « post-curing » en anglais, et il existe des machines dédiées à cet effet.

Formlabs, spécialiste de la stéréolithographie laser, propose par exemple sa station Form Cure, tandis que Carbon intègre ce processus directement dans sa technologie d’impression 3D CLIP. La plupart des fabricants d’imprimantes 3D résine vendent leurs propres lampes UV et accessoires également.

« Sintering »

Une grande majorité des procédés d’impression 3D céramique (y compris d’impression 3D d’argile) ou métallique produisent des pièces brutes ou « vertes ».

En effet, les pièces doivent souvent être déliantées puis recuites. Cela sert à retirer la matrice des pièces, c’est-à-dire le matériau plastique dans lequel le métal ou la céramique est chargé(e).

C’est la cas, par exemple, pour les imprimantes 3D métal à binder jetting, comme la ExOne X1 25Pro. Certaines solutions tout-en-un comme la Desktop Metal Production System sont livrées avec leur propre fourneau, tandis que d’autres fabricants préfèrent vendre le matériel séparément.

Finition de surface : méthodes soustractives

Lissage

Le lissage des surfaces est l’une des étapes de post-traitemet les plus communes, notamment pour les pièces FFF/FDM. Il peut s’effectuer grâce à de la vapeur de produits chimiques comme de l’acétone, par exemple. Cela permet de réduire ou d’éliminer complètement l’apparence des couches.

Cependant, le lissage est difficile à réaliser avec précision, et il peut endommager les caractéristiques ou détails délicats d’une impression en enlevant trop de matière.

Un système de lissage de surface proposé par AMT Technologies.
http://AMT-PostPro3D%20lissage%20pièces%203D

PostPro3D

Par AMT
Enveloppe600 x 400 x 400 mm
PaysRoyaume-Uni

L’AMT PostPro3D est un système de lissage automatique des pièces pour les procédés à base de SLS, FDM, ou Multi Jet Fusion.

Cette machine utilise une technologie propriétaire d’AMT appelée BLAST (Boundary Layer Automated Smoothing Technology) pour donner aux pièces une rugosité de surface inférieure à 1 micron. La finition des surfaces est comparable à celle des pièces fabriquées en moulage par injection.

http://3DNextech-3D-Finisher%20finition%20de%20surface%20lissage

3D Finisher

Par 3DNextech
Enveloppe300 x 300 x 300 mm
PaysItalie

La 3D Finisher est une solution de finition de surface de 3Dnextech, une entreprise italienne. La machine peut réduire la rugosité des pièces de plus de 90%, avec chaque cycle prenant environ 70 minutes.

Cet appareil peut être contrôlé et surveillé à distance.

http://Polymaker-Polysher%20lissage%20pièces%20imprimées%20en%203D

Polysher

Par 3DNPolymaker
Enveloppe⌀ 150 x 180 mm
PaysChine

La Polysher est une machine de finition de surface du fabricant de filament Polymaker, basé en Chine. C’est une sorte de brumisateur d’alcool qui permet de grandement réduire l’apparence des couches après 20 à 40 minutes de traitement.

Cette machine est conçue pour les petites pièces (15 x 18 cm) faites exclusivement en filament PolySmooth ou PolyCast du même fabricant.

http://AM-Solutions-M1%20finition%20surface%20lisse%20impression%203d

M1

Par AM Solutions
Enveloppe⌀ 210 x 530 mm
PaysAllemagne

Conçu aussi bien pour les pièces uniques que pour les petites séries de production, le système de post-traitement AM Solutions M1 est prêt pour la chaîne de production.

La machine peut traiter les pièces plastiques et les pièces métalliques. Elle offre un recyclage intégré et intégral de l’eau de traitement et surveille constamment les quantités d’eau en cours d’utilisation.

Ponçage

Le ponçage est une étape de post-traitement d’impression 3D souvent utilisée sur les pièces FDM. Il s’agit de poncer les surfaces de la pièce, en utilisant d’abord un papier de verre à gros grain pour finir avec un papier à grains fins.

Sablage

Le sablage est encore une autre méthode de lissage des surfaces des impressions 3D. Il s’agit de faire tourner la pièce au sein d’un tambour (comme une machine à laver) avec des agents de sablage pendant plusieurs heures.

Les agents de sablage peuvent entre autres s’agir de vis métalliques, de billes céramiques, de pierres, ou même de coquilles de noix.

Un procédé combinant sablage et lissage chimique avec la machine PostProcess Technhologies RADOR.
http://PostProcess-Technologies-RADOR%20sablage%20impression%203d

RADOR

Par PostProcess Technologies
Enveloppe540 x 220 x 330 mm
PaysÉtats-Unis

La PostProcess RADOR est une solution pour le traitement des surfaces des pièces FDM, SLA, CLIP, PolyJet, SLS, MJF et autres technologies.

Cette machine utilise une technologie propriétaire appelée Suspended Rotational Force (SRF), qui combine rotation et vibration avec un mélange d’agents de sablage et de détergent.

http://DyeMansion-Powershot-S%20sablage%20post-traitement%203d

Powershot S

Par DyeMansion
Enveloppe380 x 290 x 380 mm
PaysAllemagne

La Powershot S est une machine dédiée à la finition des surfaces et qui utilise une technique de grenaillage appelée PolyShot Surfacing (PSS).

Les pièces sortent de la machine avec un aspect mat-brillant et prêtes à être teintes grâce à une porosité améliorée.

Polissage

Le polissage peut être utilisé pour donner de la brillance aux pièces imprimées en 3D. Il s’effectue principalement après que les pièces aient été poncées et colorées.

Les pièces sont polies à l’aide d’un liquide spécial et d’un chiffon ou d’une machine à polir.

Fraisage

Il est possible d’affiner les détails d’une pièce imprimée en 3D à l’aide d’une fraiseuse manuelle ou CNC.

Les fraiseuses CNC permettent d’obtenir des meilleures tolérances que les imprimantes 3D. C’est donc une technique de post-traitement particulièrement utile pour les pièces mécaniques ou fonctionnelles.

http://DLyte-PRO500%20fraisage%20post%20impression%203D

PRO500

Par DLyte
Enveloppe⌀ 700 x 250 mm
PaysEspagne

La DLyte PRO500 est une machine de finition de surface intégrant un bras KUKA robotisé sur six axes qui permet de travailler les pièces sous différents angles.

Elle est conçue pour la finition des pièces en métal grâce à la technologie DryLyte. Cette méthode propriétaire facilite le transport des ions à l’aide de particules solides libres.

Les techniques de finition possibles comprennent le meulage, l’arrondissement, l’ébavurage, le lissage de surface et le polissage.

Finition de surface : méthodes additives

Pulvérisation

Il est possible d’atteindre un très haut niveau de brillance en pulvérisant les pièces avec une couche liquide de polyuréthane ou autre produit spécial.

Les revêtements en résine époxy vitrifiée peuvent également être appliqués au pinceau.

Placage métallique

Pour une finition métallique brillante, un placage métallique peut être ajouté aux pièces imprimées en 3D. Cela se fait soit par galvanoplastie, soit par placage autocatalytique.

Pendant le processus de galvanisation, les pièces sont immergées dans un bain d’eau et de métal puis soumises à un courant électrique. Un revêtement métallique se forme rapidement autour de la pièce. Ce procédé est similaire à celui de l’anodisation, bien que l’anodisation soit peu recommandée pour les impressions 3D.

Le placage sans courant électrique utilise des produits chimiques et prend plus de temps à réaliser.

http://Metalizz-MetalFog-placage%20metallique%203D

MetalFog

Par METALLIZ
Enveloppeø 100 x 200 mm
PaysFrance

La machine MetalFog du fabricant français METALIZZ est une option de finition intéressante. Elle permet de pré-plaquer des objets en plastique en les aspergeant d’une fine couche de métal.

Les pièces ainsi obtenues sont électriquement conductrices. La machine est capable de plaquer différents types de plastiques, dont le PE, le PVC, le PA, le PET, le PEEK, … Il faut environ 6 minutes pour qu’une pièce standard soit entièrement vaporisée de métal.

Infiltration

L’infiltration est une technique de post-traitement courante pour les pièces imprimées en 3D par jet de liant (« binder jetting »).

Comme le frittage, elle nécessite un four pour brûler tout liant polymère. Mais au lieu de fritter les particules métalliques restantes, un nouveau matériau métallique est introduit pour remplir les espaces poreux de la pièce.

Coloration

Teinture

La teinture est un procédé de coloration fréquemment utilisé pour colorer des pièces en nylon fabriquées grâce au jet de matière, au jet de liant, ou au frittage.

Il est possible de teindre des pièces en utilisant simplement un bac d’eau chaude, mais il existe plusieurs machines pour teindre de manière plus homogène.

Les pièces blanches sont les plus adaptées à la teinture.

Le procédé de coloration de DyeMansion.
http://DyeMansion-DM60%20coloration%20impression%203D

DM60

Par DyeMansion
Enveloppe⌀ 390 x 360 mm
PaysAllemagne

La DyeMansion DM60 est une solution de coloration pour la fabrication additive industrielle. Elle utilise la technologie propriétaire de DyeMansion appelée DeepDye Coloring (DDC), qui teint des impressions de taille moyenne en un peu plus de deux heures.

Environ 170 couleurs standardisées RAL sont disponibles, mais il est aussi possible de créer ses propres couleurs. DyeMansion affirme garantir un contrôle total des couleurs grâce à des « recettes de couleurs exactes jusqu’au microgramme ».

http://Girbau-DY-130%20coloration%20pieces%20imprimées%20en%203D

DY 130

Par Girbau
Enveloppe⌀ 620 x 416 mm
PaysEspagne

La DY 130 de la société espagnole Girbau est dédiée à la teinture des pièces, et plus particulièrement pour les pièces fabriquées avec les imprimantes 3D HP Jet Fusion 5200 et HP Jet Fusion 4200. Elle utilise 74 litres d’eau et 7.4 litres de teinture par cycle de coloration des pièces.

Cette machine est automatisée et, selon Girbau, permet de réduire de moitié le coût de coloration par pièce comparé aux machines concurrentes.

Peinture

Si la teinture est la technique de coloration la plus adaptée pour les impressions 3D poudrées, la peinture est elle compatible avec un plus large choix de matériaux.

Après l’application d’une couche d’apprêt, la peinture peut être déposée à l’aide d’un pinceau ou d’un spray.

Inspection

L’inspection des pièces est une étape finale importante qui peut être groupée avec les procédés de post-traitement.

La qualité des pièces peut être vérifiée et garantie grâce à des outils comme des MMT (Machines à Mesurer Tridimensionnelle) ou bien par des scanners 3D de métrologie.

Ces derniers capturent des millions de points 3D d’une pièce afin de la comparer à un modèle CAO de référence, et ainsi détecter de potentiels défauts de fabrication. L’inspection des pièces peut être automatisée grâce à des bras robotisés et un logiciel 3D dédié.

Scan 3D pour inspection des pièces
Inspection haute-précision avec un scanner 3D GOM. Source : GOM

Machines de post-traitement hybrides

Certaines machines de post-traitement sont capables de réaliser plusieurs opérations de post-traitement à la fois.

Ces machines hybrides tendent à combiner le retrait des supports solubles avec le lissage ou autres techniques de finition de surface. Cela permet de réduire le temps de production d’une pièce, éliminant les allées et venues entre différentes machines.

http://PostProcess-Technologies-Hybrid-DECI-Duo%20post%20impression

Hybrid DECI Duo

Par PostProcess Technologies
Enveloppe⌀ 380 x 380 mm
PaysÉtats-Unis

La Hybrid DECI Duo est une machine de post-traitement tout-en-un produit par PostProcess Technologies. Elle combine le retrait des supports, le dépoudrage et la finition de surface pour les pièces en résine, en métal, ou en plastique.

Cette machine hybride utilise une technologie propriétaire appelée Thermal Atomized Fusillade (TAF) qui comprend « deux jets directs perpendiculaires propulsent de l’air comprimé, du solvant et des solides en suspension par séquences de tir ciblé pendant que la pièce effectue une rotation de 360° ».

http://Hirtenberger-H3000-Finishing-Module%20post%20traitement%20hybride%20impression%203D

H3000 Finishing Module

Par Hirtenberger
Enveloppe300 x 300 x 150 mm
PaysAutriche

La H3000 Finishing Module est une machine de post-traitement hybride du fabricant autrichien Hirtenberger Engineered Surfaces.

Elle est conçue pour le traitement des pièces 3D métalliques. Cette machine multifonctions retire d’abord les structures de support et procède au dépoudrage des pièces, pour ensuite lisser et polir les surfaces. Les pièces sortent propres et sèches de la machine, prêtes à l’utilisation.

Pourquoi post-traiter les pièces imprimées en 3D ?

Les pièces imprimées en 3D peuvent être post-traitées pour des raisons fonctionnelles (mécaniques), esthétiques, ou les deux à la fois.

Raisons fonctionnelles ou mécaniques

  • Solidité : Les procédés comme le déliantage ou le frittage sont nécessaires pour que les pièces métalliques ou céramiques atteignent leur solidité maximale
  • Résistance à l’eau et/ou aux UV : Les techniques de lissage rendent les surfaces des pièces moins poreuses et augmentent leur résistance à l’eau et aux UV
  • Tolérances : Certaines techniques comme l’usinage CNC peuvent affiner les tolérances pour les pièces critiques
  • Stabilité thermique : La recuisson permet d’améliorer la résistance thermique et l’adhésion entre les couches
  • Friction : Certaines pièces doivent être lissées afin de diminuer leur friction avec d’autres pièces

Raisons esthétiques

  • Aspect plus lisse : Les traitements de finition de surface peuvent réduire l’aspect rugueux des pièces imprimées
  • Brillance contrôlée : Il est possible de choisir le niveau de brillance d’une pièce
  • Éliminer les signes de fabrication : Les techniques comme le ponçage ou le lissage peuvent réduire l’apparence des couches, ce qui est par exemple idéal pour les prototypes de pièces qui seront par la suite moulées par injection
  • Options de couleur : La teinture et la peinture permettent d’obtenir des pièces en couleur

Post-traitement et automatisation

La plupart des opérations de post-traitement – du retrait des supports au polissage – sont encore effectuées manuellement, ce qui allonge le temps de production total des pièces.

Afin que la fabrication additive (FA) devienne une véritable solution de production, davantage de fabricants doivent adopter des solutions de post-traitement automatisées pouvant traiter des pièces en série.

L’automatisation du post-traitement est en effet essentiel pour obtenir un retour sur investissement positif plus rapidement, car elle permet de diminuer les interventions manuelles chronophages. Les solutions automatisées permettent aussi de réduire les risques liés à la sécurité des opérateurs (inhalation de la poudre, manipulation de produits chimiques dangereux, …).

Il est possible d’opter pour une solution dédiée à chaque étape de post-traitement ou bien pour des solutions tout-en-un comme la machine Hybrid DECI de PostProcess Technologies.

Pour faciliter le dialogue entre chaque machine (y compris les imprimantes 3D), il existe des solutions de pilotage de la production (MES) conçues pour la fabrication additive.

Qu’est-ce que le post-traitement en impression 3D ?

Le post-traitement est un ensemble de procédés utilisés pour améliorer les propriétés physiques et/ou l’apparence d’une impression 3D. Ce terme recouvre entre autres les méthodes de nettoyage, de lissage et de coloration des pièces imprimées en 3D.

Comment post-traiter les pièces en PLA ?

Les pièces en PLA imprimées en 3D peuvent requérir plusieurs formes de post-traitement, dont le retrait des supports, le ponçage, le lissage et la peinture.

Le post-traitement est-il toujours nécessaire ?

Les prototypes rapides ne nécessitent pas forcément de post-traitement à part le retrait des supports, mais très peu d’imprimantes 3D sont capables d’imprimer des pièces prêtes à l’utilisation dès leur sortie du plateau. Certaines technologies d’impression 3D comme le SLA ou le SLS impliquent plus d’étapes de post-traitement que d’autres.

Les imprimantes 3D peuvent-elles imprimer directement en couleur ?

Oui, il existe des imprimantes 3D couleur capables d’imprimer avec des milliers de couleurs.