Affectation de plusieurs matériaux lors de l'impression 3D d'une pièce dans GrabCAD Print

Article par TriMech Solutions, LLC mis à jour le 7 décembre 2021

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Parmi les nombreuses technologies d'impression 3D disponibles sur le marché, une seule règne en maître lorsqu'il s'agit de fabriquer des pièces avec plusieurs matériaux à la fois : Stratasys PolyJet.

Nous constatons que de nombreuses personnes sont très enthousiastes à propos de l'impression multi-matériaux (à juste titre), mais qu'elles semblent rapidement intimidées par le processus (PAS à juste titre). Dans cet article, je veux montrer à quel point il est facile de travailler avec des constructions multi-matériaux en utilisant les imprimantes PolyJet de Stratasys. Alerte spoiler - c'est tout aussi facile que la FDM.

Pour situer le contexte de ce sujet, Stratasys a réorganisé sa gamme d'imprimantes PolyJet, ce qui a impliqué d'étendre les capacités de ses imprimantes, notamment en rendant les capacités multi-matériaux plus accessibles à un plus grand nombre d'utilisateurs. Cela s'est fait en augmentant le nombre de matériaux pouvant être imprimés sur des machines telles que la gamme d'imprimantes 3D J8. Stratasys a également lancé la J55 Prime, une machine PolyJet polychrome, 5 matériaux, adaptée aux bureaux. Stratasys a également lancé la J35 Pro, un compagnon stable à 3 matériaux de la J55 Prime qui a réduit le coût d'entrée dans l'impression multi-matériaux. En raison de ces nouveaux développements, j'ai voulu préparer un bref aperçu de la manière d'attribuer des propriétés matérielles aux pièces dans le logiciel PolyJet de Stratasys - GrabCAD Print.

Comment fonctionne le PolyJet multi-matériaux

Avant d'entrer dans le vif du sujet, et dans l'espoir de ne pas trop simplifier une série de réalisations techniques très étonnantes, je vais tenter de résumer en un paragraphe le sujet très complexe du fonctionnement technique de PolyJet pour produire des pièces multi-matériaux. Le PolyJet fonctionne comme une imprimante photo couleur à jet d'encre ordinaire, mais au lieu d'encre, la technologie PolyJet pulvérise de minuscules gouttelettes de résines plastiques hautement contrôlées pour imprimer une image 2D. Cette image 2D (ou tranche comme nous l'appelons) n'est pas imprimée sur du papier comme dans une imprimante photo, mais sur une plaque de construction. Une fois la tranche imprimée, elle est exposée à une lampe UV qui transforme la résine liquide en un plastique solidifié, contrairement à l'encre qui sèche à l'air libre sur le papier.

L'image suivante, ou tranche, est imprimée directement par-dessus la dernière image, ou tranche, la lampe UV catalysant les couches de résine et liant les deux couches ensemble. Cette opération est répétée de nombreuses fois pour renforcer l'épaisseur de la pièce et obtenir un objet tridimensionnel. Le dépôt contrôlé de ces gouttelettes (jusqu'à 360 000 gouttes par pouce carré) permet de mélanger avec précision des résines aux propriétés différentes (couleur, duromètre, transparence) pour modifier les caractéristiques de la pièce imprimée. Cela permet la production simultanée de plusieurs pièces avec plusieurs matériaux à la fois ou l'impression d'une seule pièce aux propriétés multiples avec des textures en couleur, des surmoulages et des transparences variables.

Application des propriétés des matériaux dans GrabCAD Print

Maintenant que nous avons une base de référence sur la façon dont PolyJet peut développer des pièces à partir d'un mélange de matériaux, regardons comment nous assignons ces matériaux dans le logiciel. Ne vous inquiétez pas, c'est beaucoup plus facile à faire que de comprendre mon paragraphe précédent.

Couleur complète à partir de SOLIDWORKS (séries J5, J7 ou J8)

Définissez vos couleurs dans SOLIDWORKS en appliquant la couleur au corps ou au visage. Sauvegardez votre fichier SOLIDWORKS. Ensuite, assurez-vous que votre imprimante est chargée avec les matériaux suivants : VeroWhite, VeroCyanVivid, VeroMagentaVivid et VeroYellowVivid. Ouvrez votre fichier SOLIDWORKS dans GrabCAD Print et vous avez terminé. Vous voyez, j'avais dit que ce serait facile. Une chose à noter, si vous utilisez un J35 Pro, le J35 ouvre une pièce colorée alors que VeroBlack et VeroWhite sont chargés, il convertira la pièce colorée en niveaux de gris.

Impression 3D couleur SOLIDWORKS

Impression 3D couleur SOLIDWORKS

Niveaux de gris de SOLIDWORKS (séries Connex3, J3, J5, J7, J8)

Définissez vos couleurs en niveaux de gris dans SOLIDWORKS en appliquant de la couleur au corps ou au visage avant d'enregistrer le fichier. Assurez-vous que votre imprimante est chargée avec les matériaux suivants : VeroWhite et VeroBlack avant d'ouvrir votre fichier SOLIDWORKS dans GrabCAD Print. Dans GrabCAD Print, vous devez voir à l'écran exactement ce à quoi ressemblait la pièce dans SOLIDWORKS.

Impression 3D en niveaux de gris de SOLIDWORKS

Impression 3D en niveaux de gris de SOLIDWORKS

Changement de couleur à l'aide du sélecteur de couleur (séries J5, J7 ou J8 - J35 Pro Grayscale uniquement)

Avec un "chargement de couleurs" dans l'imprimante (Cyan, Jaune, Magenta et Blanc), il est facile de régler la couleur des pièces à l'aide du sélecteur de couleurs. Il suffit de déplacer les curseurs de réglage pour présenter les différentes teintes (couleurs), valeurs (claires ou foncées) et saturations (éclat) de la couleur souhaitée. Ce procédé est très intuitif et permet de manipuler rapidement la couleur de pièces rigides. Il en va de même pour les niveaux de gris : si vous avez chargé Noir et Blanc dans l'imprimante 3D, vous pouvez utiliser la liste déroulante Niveaux de gris plutôt que l'option Sélecteur de couleurs.

Sélecteur de couleurs GrabCAD

Sélecteur de couleurs GrabCAD

Application de la transparence à l'aide du sélecteur de couleurs (séries J3, J5, J7, J8)

Comme pour le choix des couleurs des pièces, si vous avez chargé un matériau transparent dans l'imprimante 3D, vous pouvez également accéder à un curseur pour la transparence dans le sélecteur de couleurs (ou dans la liste déroulante des niveaux de gris si vous utilisez uniquement le noir et blanc). Il suffit d'ajuster le curseur pour augmenter la transparence de la pièce. Vous pouvez également appliquer une couleur à la pièce pour lui donner une teinte transparente.

Transparence des couleurs de GrabCAD

Transparence des couleurs de GrabCAD

Changement de duromètre à l'aide du sélecteur de couleur (séries J3, J5, J7, J8)

Une autre utilisation de la liste déroulante Colour Picker (ou de la liste déroulante Grayscale si vous travaillez en noir et blanc), c'est lorsque vous travaillez avec un matériau caoutchouté transparent ou blanc, vous pouvez utiliser le curseur Shore-A Level pour régler le duromètre de la pièce, notez que comme le matériau caoutchouté est transparent ou blanc, la couleur de la pièce sera affectée par la douceur du duromètre choisi.

GrabCAD Ajuster les niveaux de gris

GrabCAD Ajuster les niveaux de gris

Modification du duromètre à l'aide de matériaux numériques (séries Connex3, J3, J5, J7, J8)

Il est également possible de modifier le duromètre d'une pièce en utilisant l'option déroulante Matériaux numériques. Cela permet à l'utilisateur de sélectionner les matériaux spécifiques qu'il souhaite mélanger. Lorsque des matériaux compatibles ont été sélectionnés, une série de mélanges disponibles sont présentés. En passant la souris sur les mélanges, une fenêtre contextuelle s'ouvre et donne des informations sur les propriétés du matériau du mélange. Il est important de noter que les représentations des couleurs (en niveaux de gris dans l'image ci-dessous) ne sont pas représentatives de la couleur de l'impression mais sont représentées graphiquement dans une échelle graduée pour indiquer une variation des propriétés. Les matériaux numériques peuvent être utilisés pour créer des mélanges spécifiques pour la couleur, la transparence et le duromètre.

Matériaux numériques GrabCAD

Matériaux numériques GrabCAD

Amélioration de la résistance aux chocs grâce aux matériaux numériques (séries Connex3, J3, J5, J7, J8)

Une autre possibilité d'utiliser des matériaux caoutchoutés dans les mélanges de matériaux numériques est que certaines combinaisons permettent d'obtenir des matériaux étiquetés "PP-Like". Cela signifie que le matériau mélangé présente des propriétés d'impact similaires à celles du polypropylène, ce qui rend ces mélanges PP-Like parfaits pour les ajustements rapides et les articles qui peuvent nécessiter une flexibilité supplémentaire.

GrabCAD Matériaux de type PP

GrabCAD Matériaux de type PP

Obtenir plus d'aide

Bien que je n'aie pas couvert toutes les méthodes permettant d'appliquer plusieurs matériaux et propriétés de matériaux dans GrabCAD Print, j'espère en avoir montré suffisamment pour lever le mystère sur la configuration des pièces pour l'impression PolyJet multi-matériaux. Si vous avez d'autres questions ou si vous souhaitez en savoir plus sur PolyJet ou GrabCAD Print, n'hésitez pas à contacter notre équipe d'impression 3D.

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