Comment assembler vos pièces imprimées en 3D ?

Posted By Lucie Gaget on 22/09/2022 | 0 comments

Comment connecter efficacement deux pièces imprimées en 3D ? Vous pouvez coller certains composants pour les assembler, mais il existe d’autres façons de faire. En effet, vous pouvez intégrer certaines fonctions directement à vos modèles 3D. Ces fonctions d’emboîtement vous aideront à réduire considérablement le temps d’assemblage ! Pour apprendre à créer les meilleurs assemblages et emboîtements imprimés en 3D pour vos pièces, suivez les conseils de nos designers 3D de Sculpteo Studio, notre studio de conception 3D spécialisé dans la fabrication additive !

Emboîtements et encliquetages avec l’impression 3D 

Les connexions imprimées en 3D sont des caractéristiques que vous pouvez insérer dans votre modèle 3D pour connecter des pièces ensemble sans utiliser de composants externes (comme de la colle).

L’un des types de connexions les plus courants pour l’impression 3D est l’encliquetage. Ces connexions spéciales fonctionnent comme cela : un crochet est inséré dans une autre pièce, où un trou ou un espace spécial est prévu à cet effet. Ceci est rendu possible grâce au fait que ce crochet est assez souple et bouge lors de son insertion, puis revient à sa position normale lorsqu’il est au bon endroit, ce qui le bloque.

Les clips et joints imprimés en 3D sont très couramment utilisés pour concevoir des boîtiers, même si c’est loin d’être leurs seules applications.

Les avantages d’insérer des connexions directement dans votre conception 3D

Grâce à l’impression 3D, vous pouvez connecter vos pièces imprimées en 3D avec des caractéristiques de conception qui font directement partie de votre conception. Quel est l’intérêt d’utiliser ce genre de menuiserie imprimée en 3D ? Voici les principaux avantages dont vous pouvez bénéficier si vous décider d’intégrer les caractéristiques d’assemblage directement à votre modèle 3D !

La fabrication additive vous fait gagner du temps

Premièrement, si vous implémentez des jonctions imprimées en 3D directement dans votre conception, vous réduirez considérablement le temps d’assemblage de vos objets. Pour un prototype, c’est déjà un bon début, sachant que l’accélération du développement produit est une priorité majeure pour les entreprises. Mais essayez de penser à la production de masse. Ce gain de temps peut être extrêmement précieux afin de fabriquer vos produits plus rapidement.

Vos pièces imprimées en 3D peuvent être solides et flexibles

L’impression 3D vous aide à jouer plus facilement avec l’épaisseur des parois grâce aux matériaux solides mais flexibles que vous pouvez utiliser avec cette technologie. En effet, les plastiques utilisés pour la fabrication additive sont particulièrement adaptés à la réalisation d’assemblages tels que les snap-fits imprimés en 3D qui demandent de la souplesse, mais de la résistance.

La fabrication additive, pour plus de précivion

La fabrication additive est également particulièrement précise, souvent plus que le moulage par injection. En effet, la précision est bonne pour plusieurs matériaux d’impression 3D. Et dans le cas des connexions imprimées en 3D, vous avez besoin que vos pièces soient parfaitement assemblées.

Itérez plus facilement grâce à l’impression 3D

Lorsque vous travaillez avec le moulage par injection, vous devez d’abord créer un moule pour votre pièce. Ainsi, si vous vous rendez compte après un premier essai que quelque chose ne rentre pas tout à fait, vous devrez fabriquer un tout nouveau moule. Cela prend du temps, et cela a un coût. Avec la fabrication additive, vous n’avez pas ce problème. S’il ne convient pas, il vous suffit de modifier votre modèle 3D, puis de l’imprimer à nouveau en 3D.

Quel matériau choisir pour vos clips imprimés en 3D?

Pour ce post, notre designer 3D a choisi d’imprimer en 3D toutes ses pièces en HP Multi Jet Fusion Nylon PA12, dans sa version non teintée. C’est un excellent choix pour vos projets de prototypage. Il est à la fois solide et flexible.
Pour les produits finis, avec de meilleurs aspects de surface, ou si vous souhaitez un aspect différent, vous pouvez choisir d’autres plastiques, à condition qu’ils soient à la fois résistants et souples. Le nylon SLS PA12 peut être un excellent choix pour cette utilisation. En effet, les pièces imprimées en 3D SLS répondent parfaitement à ces exigences.
En revanche, les matériaux imprimables en 3D très rigides sont déconseillés. Par exemple, l’impression 3D en métal n’est pas vraiment compatible avec la conception d’encliquetages.

Les différents types de connections

Cantilever Snaps-fits

Cette emboîtage est un des plus courant de connexions encliquetables. Dans ce type d’encliquetage imprimé en 3D, une saillie (tout comme un crochet) sur l’une des pièces est insérée dans une découpe spécifique. Une fois insérée, la saillie se replie, ce qui verrouille la connexion et s’assure qu’elle ne bouge pas.

Ces emboîtages peuvent être plus ou moins flexibles, cela dépend de leur forme. Lorsqu’ils sont en forme de U, ils sont extrêmement flexibles et donc plus faciles à enlever. Lorsqu’ils sont en forme de L, ils sont plus rigides, mais toujours assez souples. Voici un exemple des deux formes.

Voici une variante avec porte-à-faux séparables. Ils sont plus faciles à enlever et moins visibles.

Voici des clips, beaucoup plus compliqués à retirer mais très robustes :

Bien entendu, dans tous ces cas, vous pouvez ajuster la forme en fonction de votre besoin et de votre part.

Voici également un conseil spécial de notre concepteur 3D. Si vous avez besoin de séparer la pièce assez souvent, nous vous conseillons de réaliser des trous à l’endroit où la protubérance est insérée, cela facilitera son déplacement par la suite. De plus, la réduction de l’épaisseur de la paroi (tant que votre modèle 3D est suffisamment épais pour être imprimé en 3D) augmentera la flexibilité de votre joint à encliquetage.

Annular snap joints

Ces connexions fonctionnent exactement comme les capuchons de stylo. Il y a un sillon d’un côté, et un autre sillon, exactement semblable mais inversé, de l’autre. Cela ne fonctionne que sur les types de pièces circulaires. Avez-vous besoin de retirer la pièce assez souvent? Plus la rainure est profonde, plus il sera difficile de l’enlever. Ainsi, travailler sur ce paramètre de votre conception 3D vous aidera. Une autre caractéristique intéressante de ces encliquetage annulaires est qu’ils peuvent se retourner, contrairement aux encliquetage en porte-à-faux.

Annular Snap Joints

Voici quelques variations: 

Annular Snap-joints with Hexagon shape

Annular snap-joints with Sphere shape

Torsion snap joints

Ces connexions sont très intéressantes à réaliser en impression 3D. En effet, ils capitalisent pleinement sur les propriétés flexibles des matériaux d’impression 3D, et sur le fait qu’ils peuvent légèrement bouger, tout en étant solides.

Torsion snap-joints

Les autres types de connexions

Screw joints

Cette connexion fonctionne exactement comme une vis. Ainsi, vous ne pouvez l’utiliser que pour des objets de forme ronde. Il est particulièrement adapté aux objets qui doivent être ouverts très souvent puisqu’il permet une ouverture facile. Un avantage majeur est que même s’il est facile à ouvrir, il s’agit toujours d’une connexion solide et robuste.

Screw joints

Gutter

Une autre façon très intéressante de créer des connexions imprimées en 3D consiste à créer des gouttières, comme le montrent les images suivantes. Ici, il vous suffit de faire tourner vos pièces jusqu’à ce qu’elles soient bloquées.

Ici, notre designer 3D a légèrement augmenté progressivement la hauteur de la surface plane avec des trous pour que les deux pièces soient vraiment bloquées. Cela fait un joint imprimé en 3D très solide.

Gutter joint

Vous êtes maintenant prêt à créer vos propres connexions et emboîtements imprimés en 3D !

Votre fichier 3D est maintenant prêt, avec les meilleurs joints pour l’impression 3D ? Imprimez-le simplement avec nos propres imprimantes 3D, en utilisant notre service d’impression 3D en ligne !