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Sep 01, 2023

Comparaison de la finition de surface et du poteau

Partager cet article Il n'est pas facile de produire des pièces contenant des canaux de refroidissement internes à l'aide de méthodes de fabrication traditionnelles, ce qui fait de l'impression 3D une option intéressante pour une production facile et précise.

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Il n'est pas facile de produire des pièces contenant des canaux de refroidissement internes à l'aide de méthodes de fabrication traditionnelles, ce qui fait de l'impression 3D une option intéressante pour une intégration facile et précise de ces canaux – très utile lorsqu'il s'agit de composants hydrauliques, de fabrication d'outils et de matrices et d'applications aérospatiales. Les canaux de refroidissement internes contribuent à réduire le gauchissement et les temps de refroidissement globaux, et peuvent également contribuer à obtenir une qualité supérieure pour les composants moulés par injection. L’impression 3D rend le processus moins long et moins coûteux et permet d’obtenir d’excellents résultats de finition.

En collaboration avec les départements d'ingénierie chimique et mécanique du Politecnico di Milano en Italie, les chercheurs du fournisseur de finition de surface Rösler Italiana Srl ont réalisé une étude approfondie axée sur les technologies de post-traitement automatisées, comme le lissage de surface et l'élimination de la poudre résiduelle, pour les composants dotés de ces passages de refroidissement internes. . Dans l’étude, l’équipe a examiné trois méthodes différentes de traitement de surface : la finition de masse conventionnelle, le grenaillage et la finition de masse chimiquement supportée.

Pour mener leur étude, l'équipe a utilisé une machine de post-traitement M3 de la marque AM Solutions du groupe Rösler, spécialisée dans le post-traitement de composants imprimés en 3D. AM Solutions propose une gamme d'équipements connexes qui effectuent des tâches telles que l'élimination de la poudre résiduelle et de la structure de support, le déballage, le nettoyage et le lissage des surfaces, le polissage haute brillance et la préparation de la surface pour le revêtement des composants imprimés en 3D.

Le M3 est une solution de post-traitement entièrement automatisée et offre une finition cohérente des composants imprimés en 3D, sans nécessiter aucun travail manuel. La machine propose :

Le développement ultérieur du système de post-traitement M3 d'AM Solutions permet le post-traitement économique et automatisé des composants imprimés en 3D, non seulement à l'extérieur mais également à la surface de passages internes difficiles d'accès. À ce jour, cela ne pouvait être réalisé que par de longues opérations de finition manuelles.

« Le dosage précis des agents abrasifs et des composés avec un réapprovisionnement spécial, respectivement le système de dosage et la fonction « Start » de l'équipement, sont également entièrement automatisés », indique un communiqué de presse de Rösler à propos du M3. « En fonction des exigences de finition de surface, plusieurs processus de meulage et de polissage peuvent être exécutés en séquence. »

La fusion sélective au laser (SLM) est la méthode d'impression 3D la plus souvent utilisée pour fabriquer des composants d'outillage, car elle permet de produire des pièces aux formes magnifiques et « extrêmement denses », selon le communiqué de presse. Cependant, les pièces présentent une rugosité de surface élevée et la poudre résiduelle doit être éliminée des canaux, ce qui peut « avoir un impact négatif sur la fonctionnalité des pièces, entraînant une réduction des débits en raison de la friction élevée, des turbulences et de la perte de pression dans le système et les particules libres qui peuvent endommager d’autres équipements.

Impression 3D SLM

La finition en masse est une méthode de traitement de surface qui peut être utilisée pour obtenir une meilleure qualité de surface en lissant les surfaces internes et externes des composants. Au cours de ce processus, les pièces sont immergées dans un bol rempli de « supports de traitement spéciaux » et des composés dédiés sont ensuite ajoutés. Les vibrations font bouger tout en spirale à l'intérieur du bol, et le « frottement » du média contre les composants provoque un effet de lissage et de meulage, ce qui se traduit par une meilleure qualité de surface.

Compte tenu de la structure de surface des passages internes et de la rugosité initiale élevée des composants 3D, les essais ont clairement montré que la méthode de finition en masse chimiquement supportée produisait les meilleurs résultats de finition.

Dans l’étude, des pièces imprimées en 3D présentant différentes formes et passages internes ont été traitées avec une finition de masse conventionnelle, un grenaillage et une finition de masse supportée chimiquement. Les pièces avaient des passages intérieurs de différents diamètres de 3, 5, 7,5 et 10 mm et, fait intéressant, chacun des trois systèmes de traitement de surface a obtenu des résultats similaires, ce qui montre que la qualité de la surface peut être améliorée avec n'importe lequel d'entre eux. Les deux premières méthodes indiquées étaient cohérentes dans leur élimination des pics de rugosité, mais la finition en masse chimiquement supportée offrait les meilleurs résultats.