Découvrez comment les doubles parois ou les périmètres superposés dans l'impression 3D peuvent améliorer la résistance des pièces, mais peuvent augmenter l'utilisation de matériaux et la complexité de la conception.
Le choix de la bonne stratégie d'impression 3D est aussi important que le choix du bon matériau. Elle sera toujours adaptée à votre application, mais l'une des décisions que vous pouvez prendre est d'imprimer avec un double périmètre ou une double paroi.
Une double paroi dans l'impression 3D grand format ou la fabrication additive grand format (LFAM) fait référence à une conception structurelle spécifique ou à une caractéristique dans laquelle un objet ou un composant imprimé en 3D possède deux parois (parallèles) qui se chevauchent l'une l'autre ou qui sont séparées par un espace défini ou un espace vide. Cet élément de conception peut avoir diverses finalités fonctionnelles ou structurelles, en fonction des exigences spécifiques de la pièce imprimée.
Double périmètre de chevauchement
Le double périmètre de chevauchement dans l'impression 3D grand format fait référence à une approche de conception où deux ou plusieurs couches ou parois de matériau se chevauchent ou s'entrecroisent, ce qui peut présenter des avantages par rapport à l'utilisation d'une seule paroi périmétrique.
- Amélioration de la résistance et de la rigidité: Le chevauchement des doubles parois peut améliorer de manière significative la résistance et la rigidité de la pièce imprimée en 3D. Les intersections créent des liens supplémentaires entre les matériaux, ce qui rend la structure plus robuste et capable de supporter des charges et des contraintes plus importantes. C'est un avantage pour les applications où l'intégrité structurelle est essentielle.
- Amortissement des vibrations: La résistance et la rigidité supplémentaires du matériau ajouté amortissent les vibrations de la pièce. Cela peut contribuer à améliorer la précision dimensionnelle des opérations soustractives.
- Plus de détails: Il est parfois nécessaire d'utiliser un double périmètre pour augmenter la précision de la pièce après l'impression. Lors de l'impression 3D, il doit y avoir un certain rapport entre la hauteur et l'épaisseur de la couche. Vous ne pouvez pas rendre une couche indéfiniment mince tout en conservant la largeur de couche souhaitée. En imprimant en 3D deux couches plus petites et plus fines l'une à côté de l'autre, vous pouvez toujours obtenir la largeur de couche souhaitée, mais avec une hauteur de couche plus petite et donc une pièce finale plus détaillée. Un double cordon peut également permettre d'imprimer au-delà des angles de surplomb, ce qui serait impossible avec un seul paramètre.
Inconvénients :
- Contrôle thermique: L'inclusion d'un second périmètre ajoute de l'énergie thermique supplémentaire à l'impression 3D qui, si elle est mal appliquée, peut provoquer des tensions internes entre les deux périmètres.
Double périmètre avec espace entre les deux
Un double périmètre avec un espace entre les deux périmètres peut présenter de nombreux avantages par rapport à l'utilisation d'un mur à périmètre unique.
- Isolation: L'un des principaux objectifs d'un double mur est d'assurer l'isolation thermique. Le fait d'avoir deux couches séparées par un espace d'air permet de réduire le transfert de chaleur à travers l'objet imprimé en 3D. Cela est utile dans les applications où le contrôle de la température ou l'efficacité énergétique sont essentiels, comme dans les composants de construction ou les boîtiers d'équipement.
- Contrôle des fluides: Les doubles parois peuvent être utilisées pour créer des canaux ou des passages permettant de contrôler le flux de fluides ou de gaz à l'intérieur d'un composant imprimé en 3D. Cela est très utile dans des applications telles que les conduits de fluides.
- Insonorisation: Dans les applications acoustiques, les doubles parois peuvent contribuer à l'insonorisation ou à la réduction du bruit. L'espace d'air entre les parois peut piéger et absorber les ondes sonores, ou être rempli d'un matériau insonorisant. Ils conviennent donc pour les barrières ou les enceintes insonorisées.
Toutefois, l'utilisation de doubles périmètres présente également des inconvénients. Globalement, cela augmente la consommation de matériau et donc le poids, l'augmentation pouvant dépasser le rendement maximal de l'extrudeuse de granulés et avoir une influence négative sur la résistance de la pièce. Si la conception n'est pas correcte, la couche de chevauchement peut ne pas se toucher ou se chevaucher trop et entraîner des défauts d'impression.
En conclusion, l'utilisation de doubles parois superposées dans l'impression 3D grand format doit être soigneusement étudiée en fonction des exigences spécifiques de l'application. Si elle présente des avantages tels qu'une résistance et des propriétés thermiques accrues, elle s'accompagne également d'inconvénients tels qu'une utilisation accrue de matériaux et une plus grande complexité. Les concepteurs et les ingénieurs doivent évaluer ces compromis et déterminer si les avantages l'emportent sur les inconvénients pour leur cas d'utilisation particulier.