Les différents procédés de prototypage rapide

Transcription

Les différents procédés de
prototypage rapide
Centre d’Animation Régional en Matériaux Avancés
AREP Center 1, traverse des Brucs
06560 Valbonne Sophia Antipolis
tél. : 04 93 00 43 80, fax : 04 92 38 98 98
e-mail : [email protected]
Florent ZARIATTI
Club Matériaux, CESTI, le 6.06.2001, Toulon
Prototypage additif
Moyens de fabrication
par ajout de matière
Modélisation CAO
Prototypage soustractif
Usinage grande vitesse
Découpe par fil chaud
1- Le prototypage additif
Photopolymérisation de résine: la stéréolithographie
On obtient par ce procédé des
pièces complexes à partir de
résines photopolymérisables.
Il s ’agit d ’un procédé rapide et tout
à fait adapté pour réaliser des pièces
demandant beaucoup de précisions.
Ce procédé est souvent utilisé pour
réaliser un prototype pour une
production limitée de pièce en
plastique par injection.
Photopolymérisation de résine :
le masquage et le flashage par lampe UV
Ce procédé permet de réaliser des
pièces très complexes avec des parois
très minces et une bonne finition de
surface.
Il est notamment plus rapide que la
stéréolithographie en raison de la
polymérisation instantanée des couches.
Les matériaux utilisés sont le plus souvent
des résines photopolymérisables
acrylates.
Procédé partant de poudre : le frittage sélectif laser (SLS)
De nombreux matériaux peuvent être
frittés par cette technique
(thermoplastiques, métaux et céramiques
en poudre).
Même si ce procédé a l’avantage de
réaliser des pièces avec une géométrie
complexe, il est néanmoins très lent et
donne des pièces poreuses et
granuleuses.
La principale application est la préproduction pour la réalisation de courtes
séries.
Procédé utilisant la projection de matière :
le jet de goutte sur demande
Ce procédé utilise deux têtes d’impression pour
projeter la matière.
Les matériaux utilisés sont la cire pour le support et
des thermoplastiques à bas point de fusion.
On obtient par ce procédé des pièces avec une très
grande précision mais le temps de réalisation est
assez lent.
Procédé utilisant la projection de matière : le 3D Printing
Ce procédé ne permet pas d ’obtenir des
pièces d ’une grande précision mais à
l ’avantage de les réaliser rapidement.
Les métaux et les céramiques à l’état de
poudre sont les matériaux mis en oeuvre par
cette technique.
On peut utiliser cette technique pour la
fabrication de moules ou d’outillage
métallique.
Procédé basé sur l’extrusion de matière:
le procédé Fused Deposition Modeling (FDM)
Il s’agit d’une technique analogue au jet de goutte
sur demande.
Ce procédé extrude et dépose deux matériaux non
miscibles : ce sont dans la plupart des cas de la
cire qui sert de support et un thermoplastique.
On retrouve ce procédé pour la réalisation de
modèle pour moulage de métaux à l ’aide de la
technique à modèle perdu.
Procédé de découpe et laminage :
le procédé Laminating Object Manufacturing (LOM)
On obtient des pièces non poreuses avec une
bonne précision.
Malgré la rapidité de fabrication, le procédé de
découpe ne permet pas de réaliser des pièces
très complexes.
Le papier, le polyester en film et la
céramique revêtu d’un adhésif
thermoplastique (voire époxy) sont les
principaux matériaux utilisés par le procédé
LOM.
Les applications principales sont
essentiellement la réalisation de grandes
pièces massives.
2- Le prototypage soustractif
Les machines de découpe par fil chaud
Capacités techniques
- Possibilité de réaliser des pièces de 2.5
cm à 2.5 m de hauteur et jusqu’à 1.2 m de
large ;
- Des formes complexes peuvent être
réalisées à l’aide d’un robot 6 axes.
Matériaux
Applications
- Polystyrène expansé et
extrudé ;
- Enseignes intérieures et extérieures ;
- Polyéthylène ;
- Etalages pour expositions ;
- Plexiglas ;
- Modèles et prototypes pour produits
manufacturés ;
- Polypropylène.
- Décorations ;
- Maquettes d ’architecture.
L’usinage grande vitesse
Capacités techniques :
- Système de programmation à commande
numérique ;
- Grandes possibilités de positionnement de la
pièce à usiner : les centres d’usinage standards
comportent 5 axes ;
- Les centres d’usinage incluent un chargeur d’outils.
Matériaux usinés
Vitesse de coupe
m/min
Vitesse de rotation
Tr/min
Métaux tendres
2 000
20 000
Fonte
1 000
5 000
Acier
500
3 000
Evolution des procédés de prototypage
- La projection thermique ;
- Le frittage direct ;
- La microstéréolithographie ;
- Procédé utilisant une lampe halogène ;
- La fusion sélective par laser ;
- L’empilement de couches métalliques.
Quelques références
- Ouvrage :
Le prototypage rapide ». Alain Bernard et Georges Taillandier. Paris, Hermès. 1998. ISBN2-86601673-4.
- Filière professionnelle :
AFPR : Association Française de Prototypage Rapide. Http://www.afpr.asso.fr
- Sites Internet
http://www.art-of-design.com
http://www.europ.com
http://www.rp2community.com

Les différents procédés de prototypage rapide

Transcription

Documents pareils

impression 3d entreprise conception mecanique - Accueil

SPIM-I2M-704 Prototypage rapide et Contrôle

entreprise impression 3d conception mecanique - Accueil

Mécanicien véhicule lourd

DESIGNER

rencontre lyon vs toulon

Prototypage rapide

Prototypage : Introduction au prototypage rapide