Comme le soulignent de nombreux rapports, le post-traitement des pièces additives est une étape très chronophage que les opérateurs cherchent à automatiser et perfectionner. La réduction du temps consacrée à cette étape, ainsi que l’amélioration de la qualité des pièces finies, constituent on le sait l’un des derniers goulots d’étranglement qu’il reste à dénouer pour faire basculer cette technologie dans l’industrie. C’est dans ce contexte que Protolabs, le leader mondial de la fabrication numérique, s’est rapproché du spécialiste britannique de post-traitement Additive Manufacturing Technologies (AMT), pour tirer parti de sa technologie.
Concrètement, l’idée est de pouvoir proposer sur sa plateforme son procédé « Vapor Smoothing », une finition dédiée aux pièces imprimées en 3D avec la matière PA-12 couramment utilisée, et l’élastomère TPU-01, qui permet d’obtenir une finition de surface lisse similaire à celle obtenue avec le moulage par injection. L’intérêt de cette technologie de post-traitement, réside dans le fait qu’au lieu d’intervenir avec un processus manuel ou mécanique tel que l’usinage CNC, elle utilise une vapeur chimique qui permet de lisser les surfaces des pièces. S’agissant d’une méthode utilisant de la vapeur, elle offre l’avantage de pouvoir atteindre les zones habituellement inaccessibles aux processus mécaniques. En plus de cela, elle améliore également les propriétés mécaniques des pièces, notamment en augmentant l’allongement à la rupture et la résistance à l’impact. Les surfaces plus lisses offrent aussi l’avantage d’être plus étanches à l’eau et à l’air, tout en étant plus faciles à nettoyer.
Cette méthode de post-traitement rendue possible par le système PostPro3D d’AMT, Protolabs serait l’une des premières entreprises européennes de fabrication numérique à l’utiliser. Un procédé conforme aux réglementations strictes en matière de santé et de sécurité. Une fois les pièces (jusqu’à 500 mm x 300 mm x 300 mm) placées dans une chambre de traitement hermétique, celles-ci sont chauffées avant d’y introduire un agent de finition. Le produit s’évapore et la vapeur est diffusée sur toutes les surfaces des pièces afin de produire une fusion chimique contrôlée. Une méthode qui aurait l’avantage de réduire les pics et les creux sur la surface en liquéfiant et en répartissant uniformément la matière dans une atmosphère soigneusement régulée. Une fois l’opération achevée, l’équipement évacue l’agent de finition vers une cuve de collecte afin qu’aucun résidu ne soit laissé sur les pièces.
« Il n’est désormais plus nécessaire de sacrifier la liberté de conception ou les frais d’installation d’une production en petite série si vous souhaitez obtenir une surface esthétique ou étanche »
Système PostPro3D, une solution de post-traitement automatisée spécialement développée pour le lissage de pièces issues de la fabrication additive à base de poudres ou de filaments polymères
Protolabs souligne qu’avant que cette technologie ne soit proposée, des compromis étaient nécessaires. « Bien sûr, vous pouviez produire les formes ou les géométries souhaitées dans ces matières couramment utilisées, grâce au frittage laser sélectif (SLS) ou au Multi Jet Fusion (MJF), mais la qualité de surface était nettement inférieure à celle offerte par le moulage par injection. Vapour Smoothing comble cet écart entre les deux procédés. Il n’est désormais plus nécessaire de sacrifier la liberté de conception ou les frais d’installation d’une production en petite série si vous souhaitez obtenir une surface esthétique ou étanche. Vous pouvez dorénavant bénéficier du meilleur des deux mondes. »
L’amélioration de l’étanchéité grâce à ce procédé ouvre aussi la voie à un plus grand nombre d’applications, comme la possibilité de réaliser des réservoirs, des tuyaux ou encore des puisards d’huile. En outre, le secteur médical et d’autres applications industrielles profiteront de la facilité de nettoyage résultant des surfaces plus lisses.
« Ce procédé est actuellement disponible pour les matières PA-12 et TPU-01, qui couvrent de nombreuses applications potentielles. Nous testons actuellement le procédé sur d’autres matières. Par conséquent, restez à l’écoute. « Ce nouveau service ne représente qu’une partie de l’offre complète de Protolabs. Nous gérons l’intégralité du procédé, du téléchargement initial de la CAO d’un client à l’expédition des pièces finies. Par ailleurs, avec nos équipes d’ingénieurs d’application, qui sont des experts en ingénierie proposant assistance et conseils tout au long du processus, nous assurons un service complet, à la fois utile et efficace.» Conclut Andrea Landoni.
