Prototypage rapide avec SLS : prototypes fonctionnels en nylon PA 12

Trois itérations de prototype SLS blanc d'un boîtier alignées, la dernière avec un bouton orange

Le prototypage rapide signifie obtenir rapidement une pièce physique entre vos mains, la tester et améliorer la conception en cycles courts. L'impression 3D SLS est particulièrement adaptée aux prototypes fonctionnels : les pièces sont fabriquées en nylon PA 12 résistant, ne nécessitent aucune structure de support et peuvent être testées comme de vraies pièces. Ce guide montre à quoi servent les prototypes SLS, comment planifier des itérations rapides et comment un prototype devient une pièce de série.

À quoi servent les prototypes SLS

Les prototypes ont des rôles différents à différentes étapes. Le SLS couvre la plupart des rôles fonctionnels :

Type de prototypeQuestion à laquelle il répondAdéquation du SLS
Modèle de conceptLa forme et la taille ont-elles du sens ?Bonne ; le PA 12 blanc montre clairement la géométrie
Prototype d'ajustement et d'assemblageLes pièces s'assemblent-elles entre elles et avec les pièces achetées ?Très bonne ; concevez selon nos directives de tolérance
Prototype fonctionnelFonctionne-t-il en utilisation réelle : clips, charnières, charges ?Très bonne ; nylon résistant, pièces mobiles imprimables en place
Présérie et série de testFonctionne-t-il en plus grand nombre, pour des tests sur le terrain ?Très bonne ; même matériau et procédé que la série
Modèle d'apparenceRessemble-t-il au produit final ?Bonne avec la teinture ; pas pour la brillance ou la transparence

Pourquoi le SLS convient aux prototypes fonctionnels

  • Propriétés réelles des matériaux. EOS donne au PA 2200, le PA 12 que nous imprimons, une résistance à la traction de 48 MPa en X/Y et 42 MPa en Z, un allongement à la rupture de 18 % et 4 % et un module de traction de 1 650 MPa. Un prototype peut être plié, clipsé, vissé et lâché. Plus d'informations dans quelle est la résistance du nylon SLS.
  • Aucune structure de support. La poudre non fusionnée porte la pièce, de sorte que les contre-dépouilles, les canaux internes et les boîtiers fermés sont imprimés tels qu'ils ont été conçus, sans marques de support à nettoyer.
  • Pièces mobiles d'un seul tenant. Les charnières, chaînes et articulations peuvent être imprimées assemblées avec un espace d'au moins 0,5 mm ; consultez les charnières et assemblages imprimés en place.
  • Des emboîtements élastiques qui peuvent être testés. Les clips et les loquets en PA 12 fléchissent comme de vrais ; consultez les joints d'emboîtement élastique en SLS PA 12.
  • La même pièce du prototype à la série. Si le produit sera fabriqué par SLS, le prototype est déjà la pièce de série.

Une boucle d'itération rapide

  1. Téléchargez un fichier STEP ou STL. Le calculateur affiche le prix en quelques secondes et effectue une révision de la conception : les parois fines, les cavités fermées et d'autres remarques apparaissent avant que vous ne passiez commande.
  2. Choisissez le niveau de livraison. Express lorsque le prototype est sur le chemin critique, Standard ou Economy lorsque le prochain test peut attendre.
  3. Commandez des variantes ensemble. Si vous n'êtes pas sûr d'un jeu, d'une paroi ou d'un mousqueton, téléchargez deux ou trois versions dans la même commande.
  4. Testez, mesurez, notez. Mesurez les ajustements, essayez l'assemblage, chargez la pièce comme elle le sera lors de son utilisation.
  5. Modifiez la CAO et téléchargez à nouveau. Une modification de conception ne coûte rien de plus qu'un nouveau téléchargement ; il n'y a pas d'outil à modifier.

Les devis que vous avez demandés restent dans votre compte, vous pouvez donc comparer les révisions et recommander une version précédente si nécessaire.

Les coupons de test permettent d'économiser des itérations

Pour les détails qui déterminent si une conception fonctionne, imprimez d'abord un petit coupon de test : une bande de crochets d'emboîtement avec plusieurs épaisseurs, une rangée de trous et de broches avec différents jeux, ou quelques épaisseurs de paroi côte à côte. Un coupon est petit, il coûte donc peu, et il répond en une seule commande à ce qui en prendrait autrement plusieurs. Partez de notre directive de conception de ±0,3 % (au moins ±0,3 mm) et des jeux dans les tolérances et jeux SLS.

Concevoir des prototypes pour le SLS

  • Parois : environ 1,5 à 3 mm pour les boîtiers et les supports ; le calculateur avertit en dessous de 0,8 mm.
  • Pièces creuses : prévoyez pour chaque cavité au moins deux trous d'évacuation d'au moins 5 mm afin que la poudre puisse être retirée.
  • Trous : concevez à la valeur nominale et alésez ou percez là où vous avez besoin d'un diamètre exact ; les petits trous ressortent légèrement plus petits.
  • Filetages : pour un assemblage répété, utilisez des inserts ; consultez les filetages et les inserts posés à chaud.
  • Plan de couche : les pièces qui fléchissent sont plus résistantes lorsqu'elles se plient dans le plan de couche. Dans le calculateur, vous pouvez choisir le plan de couche par pièce (XY, XZ ou YZ) ou nous laisser décider.

Le manuel complet se trouve dans les directives de conception SLS.

Finition et couleur pour les prototypes

Chaque pièce est microbillée aux billes de verre et polie dans une DyeMansion Powershot DUAL, ce qui donne une surface mate propre et uniforme. Pour les modèles de présentation ou pour différencier les variantes, les pièces peuvent être teintées dans l'une des 61 couleurs. Le noir et l'orange sont en stock et conservent le délai de livraison du niveau choisi ; les 59 autres couleurs ajoutent environ un mois (20 jours ouvrables), donc pour des itérations rapides, le blanc, le noir ou l'orange sont le choix pratique. Voir Post-traitement et finition de surface SLS.

Quand un autre procédé est préférable

  • Détails visuels transparents ou très fins : l'impression en résine (SLA) offre des surfaces plus lisses et des caractéristiques plus fines ; voir SLS vs SLA.
  • Pièces de type caoutchouc : nous imprimons uniquement du PA 12 ; les matériaux élastiques nécessitent un autre procédé.
  • Pièces métalliques ou tolérances très serrées : l'usinage est le meilleur choix ; voir SLS vs usinage CNC.
  • Vérifications rapides et approximatives de la forme : une impression FDM de bureau peut suffire ; voir SLS vs FDM.

Du prototype à la série

Lorsque le prototype fonctionne, la question suivante est de savoir comment en fabriquer davantage. Avec le SLS, le même fichier et les mêmes options donnent la même pièce, de sorte qu'une série pilote peut suivre directement ; voir production en petite série avec SLS. Pour de plus grandes quantités, comparez avec le moulage dans SLS vs moulage par injection. Si vous avez besoin d'aide pour la conception ou le développement du produit lui-même, l'équipe de prototype.builders peut s'en charger.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que le prototypage rapide ?

Le prototypage rapide est la production rapide de modèles physiques ou de pièces fonctionnelles directement à partir de données CAO, afin qu'une conception puisse être testée et améliorée lors de courtes itérations. Les procédés d'impression 3D tels que le SLS, le SLA et le FDM sont les méthodes les plus courantes.

Pourquoi utiliser le SLS pour les prototypes ?

Le SLS imprime des pièces robustes en PA 12 sans structures de support, de sorte que les formes complexes, les emboîtements, les charnières et les assemblages peuvent être testés en tant que pièces fonctionnelles. Le prototype est fabriqué à partir du même matériau qu'une pièce de série SLS ultérieure.

À quelle vitesse puis-je obtenir un prototype SLS ?

Le calculateur affiche le prix immédiatement après le téléchargement, et vous choisissez le niveau de livraison : Express, Standard ou Economy. Les pièces noires et oranges conservent ce délai de livraison ; les 59 autres couleurs ajoutent environ un mois.

Puis-je tester plusieurs variantes à la fois ?

Oui. Téléchargez plusieurs variantes ou un coupon de test avec différents jeux et épaisseurs de paroi en une seule commande. Les tester côte à côte est souvent plus rapide que de commander une variante après l'autre.

Quand le SLS n'est-il pas le bon procédé de prototypage ?

Lorsque vous avez besoin de pièces transparentes, de matériaux de type caoutchouc, de détails visuels très fins ou d'une pièce métallique. Pour ceux-ci, le SLA, d'autres matériaux ou l'usinage sont préférables. Pour obtenir de l'aide en matière de conception et de développement, prototype.builders peut vous assister.

Obtenez un prix instantané

Téléchargez des fichiers STEP ou STL dans le calculateur et découvrez le prix de vos pièces en quelques secondes : Nylon PA 12 blanc, microbillage et polissage inclus, teinture en 61 couleurs en option, trois vitesses de livraison. De là, vous envoyez l'aperçu de la commande pour confirmation.

Un autre matériau, un accord de confidentialité (NDA) ou une grande série ? Écrivez-nous. Pour obtenir de l'aide en matière de conception et de développement de prototypes, consultez prototype.builders.

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