L’importance de l’orientation des pièces pour vos impressions 3D ?

L’orientation des pièces est un paramètre important qui peut impacter directement la faisabilité de la pièce. En effet, l’objectif est de minimiser le nombre d’opérations. Le choix de la technologie et l’orientation sont très importants.

Dans cet article, nous allons parler de l’importance de l’orientation des pièces avant leur impression et des avantages que cela apporte. Nous examinerons également l’impact direct sur les coûts en termes de temps et de matériaux utilisés. Nous espérons que cet article vous permettra de mieux comprendre comment une bonne orientation peut améliorer votre qualité d’impression.

L’influence de l’orientation sur vos modèles 3D

Qualité de fabrication

L’orientation fait référence à la position de la pièce sur le plateau d’impression (X, Y, Z). Elle joue un rôle important sur la qualité des pièces, mais également sur la stabilité géométrique. L’orientation à donc son importance pour obtenir une belle qualité de surface, mais ce n’est pas le seul paramètre à considérer ! Le ou les matériaux utilisés, l’environnement d’impression et la position de la pièce sont également à ne pas négliger.

Prenez également en compte que la résolution d’une imprimante FDM est beaucoup plus élevée sur l’axe Z que sur les axes X et Y. Nous vous recommandons donc d’orienter vos modèles en Z s’ils nécessitent des détails fins.

Meilleure résistance grâce à l’orientation des modèles

L’orientation de votre pièce impacte également la résistance de celle-ci. Si le modèle est une pièce de support, il est impératif de prendre en considération les forces et les contraintes. Dans un cas de cisaillement, il faut orienter la pièce en fonction de l’impression des couches pour qu’elle ne casse pas sous l’effort.

L’orientation de la pièce n’est pas le seul critère impactant. La taille, l’épaisseur de paroi, le type de matériau utilisé, la forme ou encore le remplissage doivent aussi être intégrés dans la réflexion.

Qualité de surface

L’orientation d’une pièce en impression 3D joue un rôle déterminant dans la qualité de surface obtenue. Ce paramètre, souvent sous-estimé, a pourtant un impact direct sur l’aspect visuel et le toucher final de l’objet imprimé. En effet, selon la manière dont la pièce est positionnée sur le plateau, les strates laissées par le passage de la buse seront plus ou moins visibles. Une surface plane orientée à l’horizontale, par exemple, offrira généralement un rendu plus net qu’une même surface inclinée ou verticale, où l’effet d'”escalier” devient plus marqué.

L’orientation influe également sur l’utilisation de supports, indispensables pour imprimer certaines formes en porte-à-faux. Or, les zones en contact avec ces supports présentent généralement une finition plus rugueuse, voire des imperfections une fois les supports retirés. Il devient donc essentiel de positionner la pièce de manière stratégique, afin de préserver l’aspect des zones les plus visibles ou les plus fonctionnelles.

Enfin, certaines textures ou détails imprimés peuvent mieux ressortir selon leur position par rapport au sens d’impression. Une orientation mal choisie peut nuire à la lisibilité de ces éléments ou lisser involontairement des reliefs. Optimiser l’orientation, c’est donc garantir une meilleure qualité de surface, tout en réduisant les retouches nécessaires après impression.

L’orientation : un impact direct sur les coûts

L’orientation a un impact direct sur les coûts globaux de production. La position de la pièce dans l’espace affecte sa qualité, l’énergie consommée et les supports nécessaires à la fabrication, contribuant ainsi au coût global de la pièce.

Les matériaux utilisés

L’utilisation de support est l’un des facteurs qui ralentit grandement l’impression. En effet, les supports augmentent non seulement la surface totale de la pièce, mais aussi les “murs”. L’orientation des modèles va permettre dans certains cas de minimiser les supports, de réduire le matériau principal et de gagner du temps. Cependant, pour les impressions complexes, les supports sont souvent indispensables.

Prenons un exemple : l’impression horizontale et verticale d’une pièce cylindrique creuse à la fois. Le cylindre imprimé à l’horizontal (à plat) nécessite obligatoirement des supports pour bien s’imprimer. La quantité de matière augmente par conséquence et le coût de la pièce avec. L’augmentation du coût peut sembler minime sur l’exemple, mais en multipliant les impressions, ce coût peut vite devenir important.

Temps d’impression

Comme expliqué précédemment, plus il y a de surplombs ou porte-à-faux (overhang en anglais), plus le temps d’impression sera long. L’objectif est donc de les limiter.

Majoritairement, les imprimantes 3D FFF supportent des surplombs jusqu’à 45°. Par conséquent, il faut soit minimiser les angles supérieurs à 45 degrés, soit minimiser les supports pour ces portes-à-faux. Pour ce faire, deux méthodes sont possibles :

Premièrement, vous pouvez intégrer cet objectif dans la modélisation 3D de votre pièce. Plus votre pièce sera pensée pour l’impression 3D en évitant les surplombs, les cavités, les éléments mobiles complexes, plus le temps d’impression sera réduit.

Deuxième méthode, garder le modèle original, mais réfléchir stratégiquement à l’orientation de la pièce pour minimiser les supports.

En résumé, l’orientation de votre pièce impacte sa qualité, sa résistance, son temps d’impression, mais aussi son coût. Il est donc essentiel de réfléchir à une orientation stratégique de votre modèle pour limiter, voire supprimer l’utilisation de supports. Ainsi, vous réduirez significativement la durée et le coût d’impression.

Nous espérons que cet article a permis de vous éclairer sur l’importance d’une bonne orientation pour vos modèles 3D.