La nouvelle résine Clear Cast de Formlabs pour le moulage industriel de précision à faible taux d’effort

Nous sommes heureux d’annoncer le nouveau matériau de Formlabs « Clear Cast Resin », spécialement développé pour la coulée industrielle à la cire perdue. Le flux de travail d’impression 3D à partir de Clear Cast Resin et de la stéréolithographie (SLA) de Formlabs permet de produire directement des modèles de fonderie en interne. Cela permet de réduire les coûts et les délais de production. De plus, la flexibilité de l’itération et de la production s’en trouve améliorée.

Les modèles en Clear Cast Resin offrent aux fonderies de précision une combustion propre avec une faible teneur en cendres et sans traces de métal. De plus, la dilatation thermique est excellente et l’écart maximal par rapport à la conception est de 0,25 mm. De plus, les fonderies peuvent intégrer immédiatement le matériau dans leur flux de travail ; elles n’ont pas besoin de modifier leur revêtement ou leur procédé de cuisson.

L’impression 3D pour la fonderie industrielle de précision

L’une des principales applications des imprimantes SLA industrielles grand format est l’impression 3D directe de modèles moulés à la cire perdue. Dans les années 1990 et 2000, les fabricants d’imprimantes 3D ont également introduit de nouvelles technologies telles que le jetting de matériaux et de liants, qui ont permis de produire des modèles en PMMA et en cire. Cela a permis d’appliquer facilement des modèles fabriqués dans de tels matériaux sur des arbres de coulée traditionnels pendant le pré-moulage.

L’utilisation de modèles imprimés en 3D permet de réduire le coût total par pièce en éliminant les coûts initiaux élevés liés à la fabrication des outils. Cela leur permet de fabriquer des séries de production petites à moyennes ou de produire des pièces à géométrie complexe qu’il serait impossible ou hors de prix de fabriquer par des moyens traditionnels. De nombreuses fonderies ont immédiatement reconnu les avantages de l’impression 3D pour le moulage industriel à la cire perdue. Cependant, elles n’étaient pas en mesure d’utiliser certaines de ces technologies en interne.

Les imprimantes grand format traditionnelles utilisées pour produire des modèles moulés à la cire perdue sont certes impressionnantes sur le plan technique, mais elles coûtent généralement des centaines de milliers de francs. De plus, leur fonctionnement et leur maintenance nécessitent généralement l’intervention d’un technicien spécialisé. Le coût et la complexité de ces systèmes rendent cette technologie inabordable pour de nombreuses petites et moyennes fonderies. De nombreuses entreprises sous-traitent donc l’impression 3D de leurs modèles à des sociétés de services, ce qui augmente le coût par modèle et allonge les délais de réalisation.

Matériaux Formlabs pour le moulage à la cire perdue

Formlabs possède une longue expérience dans la production de photopolymères à faible coefficient de dilatation thermique (CTE) et à combustion propre. En effet, le fabricant de matériaux de Formlabs, Spectra, produit des résines pour l’industrie de la fonderie de précision depuis plus de dix ans.

Depuis des années, Formlabs propose différents matériaux à l’industrie de la bijouterie. Il s’agit de matériaux remplis de cire, conçus pour être coulés dans un moufle. Il s’agit notamment de Castable Wax Resin et Castable Wax 40 Resin, qui offrent de bons résultats de cuisson et un processus de travail simplifié par rapport à la fonte traditionnelle de la cire.

Cependant, ces matériaux sont trop fragiles pour les gros clients de la fonderie. Pour des pièces plus grandes, plus épaisses et structurellement plus robustes, nécessaires pour le travail industriel des métaux, il faut un autre matériau. La solution pour ces clients est la combinaison de l’excellente précision, résolution et fiabilité des imprimantes 3D SLA de Formlabs et des performances techniques de la nouvelle résine Clear Cast de Formlabs.

La nouvelle résine Clear Cast de Formlabs

Grâce à la nouvelle résine Formlabs Clear Cast Resin, les petites et grandes fonderies peuvent mettre en œuvre l’impression 3D de modèles de manière économique et simple dans leur propre entreprise. La résine Clear Cast de Formlabs a été spécialement conçue pour les fonderies industrielles. Outre une cuisson propre, une teneur en cendres extrêmement faible, un excellent état de surface, elle offre surtout des performances élevées avec une précision de modèle de seulement 0,25 mm.

Au-delà de la performance technique, la résine Clear Cast de Formlabs permet aux fonderies d’accéder au flux de travail le plus simple et le plus convivial de l’impression 3D. En quelques minutes, les fonderies peuvent commencer la première impression, même sans formation technique ou expérience de l’impression 3D. Ils peuvent ensuite se consacrer à des tâches plus exigeantes en toute tranquillité. Après quelques heures, ils obtiennent un modèle fini de haute précision. La réduction de la charge de travail permet de diminuer le coût total par pièce, un avantage en termes de prix que vous pouvez répercuter sur vos clients.

Les imprimantes 3D très bon marché - généralement des imprimantes FDM (Fused Deposition Modeling) - entraînent une mauvaise qualité de surface des pièces. Il en résulte des formes moins précises et une charge de travail plus importante lors de la préparation et de la finition. Si les fonderies ont fait l’expérience de coûts de préparation élevés ou d’une mauvaise qualité, elles peuvent être réticentes à essayer une nouvelle imprimante ou un nouveau matériau. Le flux de travail simple des imprimantes SLA de Formlabs avec la résine Clear Cast Resin combine la qualité des imprimantes 3D SLA grand format traditionnelles avec le niveau de prix et l’intuitivité des imprimantes FDM disponibles. Cela permet aux fonderies industrielles d’intégrer la technologie à un coût d’entrée réduit. Après une formation minimale à la préparation des données, ils peuvent immédiatement commencer à produire des modèles.

L’utilisation de Clear Cast Resin

En collaboration avec ses clients, Formlabs s’efforce de développer des produits qui contribuent à résoudre des problèmes dans des secteurs très variés. En ce qui concerne le moulage industriel à la cire perdue, cela signifiait développer une résine qui brûle proprement, qui respecte des tolérances étroites, qui a une faible teneur en cendres et qui ne contient pas de traces de métaux. Parallèlement, l’imprimante 3D doit respecter des tolérances strictes, être abordable et offrir un flux de travail accessible. La nouvelle résine Clear Cast de Formlabs, qui peut être utilisée sur la Form 3+, la Form 3L et la Form 4, répond à ces exigences élevées à tous les niveaux.

Pendant plus d’un an, Formlabs a développé, en collaboration avec plusieurs bêta-testeurs, un flux de travail qui peut être utilisé immédiatement par les fonderies industrielles de précision sans modification du processus.

Quel est le processus de travail de Clear Cast Resin ?

1. Avec un logiciel de structures en treillis (lattice structures) comme Materialise Magics*, vous pouvez évider vos pièces et les doter d’une structure en treillis à l’intérieur. Cela permet un brûlage plus propre et plus rapide avec une faible teneur en cendres. De plus, les forces générées par la dilatation thermique sont minimisées, ce qui évite la formation de fissures dans le revêtement.
2. Téléchargez votre pièce avec une structure en grille dans PreForm. Choisissez ensuite votre imprimante et le matériau Clear Cast Resin.
3. Lancez l’impression du composant et laissez la machine faire le reste.
4. Après l’impression, retirez le composant de l’imprimante et lavez-le avec la solution de lavage de résine Formlabs, de l’alcool isopropylique (IPA) ou du TPM dans Form Wash pour les petites pièces et Form Wash L pour les pièces plus grandes.
   1. Assurez-vous qu’il ne reste pas de liquide à l’intérieur de la pièce et utilisez de l’air comprimé pour souffler la résine et le solvant de l’intérieur de la structure en treillis.
   2. Il se peut que vous deviez laver les pièces deux fois, en soufflant le matériau entre les deux et ensuite de l’intérieur.
5. Laissez ensuite sécher les pièces pendant au moins 30 minutes. Pour cela, vous pouvez également utiliser le Form Cure L avec un temps de préchauffage de 30 minutes à 35°C.
6. La post-cuisson des pièces s’effectue dans le Form Cure ou le Form Cure L à 35 °C pendant 15 minutes.
7. Pour préparer le revêtement, fixez les pièces à l’arbre de coulée.
8. L’enrobage dans la masse s’effectue en plongeant les pièces dans le matériau d’enrobage selon les procédures de travail habituelles.
9. La cuisson des pièces dure deux heures à une température comprise entre 700 et 900 °C. Les pièces sont ensuite placées dans un four à micro-ondes.
10. Pour la coulée, vous pouvez suivre votre flux de travail traditionnel.

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Commencez à imprimer en 3D des modèles de cire perdue

Utilisez les imprimantes SLA-3D de la série Form avec Clear Cast Resin et bénéficiez d’un flux de travail de type « ajuster et oublier », ainsi que d’une précision et d’un brûlage propre à la pointe du secteur. Vous réduisez ainsi la charge de travail en amont de l’impression et diminuez le ponçage ou le traitement manuel des pièces en aval. Ces modèles imprimés en 3D réduisent ainsi votre coût total par pièce. De plus, ils offrent de nouvelles possibilités de conception de produits sans qu’il soit nécessaire de modifier le flux de travail.

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