Impression 3D SLM dans les applications dentaires
Le flux de travail dentaire numérique complet de 2onelab
Impression 3D SLM
Impression 3D par fusion sélective au laser (SLM) a révolutionné les applications dentaires en permettant la production précise et efficace d’applications de haute qualité, telles que les prothèses partielles (RPDs), les couronnes et les bridges. Le processus comprend trois étapes clés : pré-traitement, traitement et post-traitement, que nous expliquerons ci-dessous.
Pré-traitement
1. Numérisation du modèle
« La numérisation du modèle au laboratoire dentaire » est un élément clé des flux de travail numériques modernes en dentisterie et de l’impression 3D SLM, permettant de créer un modèle numérique précis pour le processus d’impression. Un modèle en plâtre ou une empreinte est numérisé pour générer un fichier numérique précis.
En savoir plus
- Préparation : Le modèle est nettoyé pour éliminer les contaminants ; un spray de numérisation peut être appliqué pour réduire les reflets.
- Positionnement : Le modèle est placé dans le scanner pour une visibilité optimale ; les réglages sont ajustés pour la précision et l’efficacité.
- Numérisation : La technologie de numérisation 3D optique ou laser capture le modèle ; plusieurs passes peuvent être réalisées et assemblées.
- Contrôle qualité : Le modèle numérique est vérifié pour s’assurer de sa complétude ; une nouvelle numérisation ou un affinage logiciel peut être nécessaire.
- Stockage & Archivage : Enregistré dans des formats standards (STL, OBJ) pour le traitement CAO et archivé pour une utilisation future.
2. Création d'un fichier STL
Pour créer un fichier STL destiné à l'impression 3D de métaux, un logiciel de CAO spécialisé comme Exocad, 3Shape Dental System ou SilaPart est utilisé pour traiter et exporter des modèles numériques précis.
En savoir plus
- Traitement : Le modèle 3D scanné est optimisé dans un logiciel CAO (ajout de supports, affinage de l’épaisseur, vérification de la géométrie).
- Adaptation : Les exigences spécifiques à l’imprimante (détails, qualité de surface) sont prises en compte.
- Exportation : Le modèle est converti en fichier STL avec une résolution équilibrée pour garantir précision et efficacité.
- Cela garantit que le fichier STL répond à toutes les exigences pour une impression 3D SLM de haute qualité.
3. 2Build - Préparation du fichier STL
Dans 2Build, le fichier STL sera préparé pour l'impression et transformé en code G, qui fournit des instructions précises pour l'imprimante 3D en métal.
En savoir plus
- Importation et vérification des erreurs : Le fichier STL est chargé dans le logiciel 2Build et vérifié pour les problèmes (par exemple, géométries incomplètes, normales inversées), et des corrections sont appliquées si nécessaire.
- Positionnement : Le modèle est aligné dans l'espace d'impression virtuel afin d'optimiser l'utilisation des matériaux, le temps d'impression et les structures de soutien.
- Génération de soutien : Des structures de soutien automatiques stabilisent les surplombs, avec des ajustements manuels possibles pour plus d'efficacité.
- Paramètres d'impression : Les paramètres tels que l'épaisseur de la couche, la vitesse, la puissance du laser et la structure interne sont configurés pour une impression optimale.
- Simulation et vérification : Un essai permet de détecter les problèmes potentiels, d'estimer le temps d'impression et de garantir la stabilité.
- Génération du code G : Les instructions finalisées sont enregistrées et transférées à l'imprimante 3D via un réseau, une clé USB ou un autre moyen de stockage.
– Ce processus simplifié dans 2Build garantit que le fichier STL est préparé de manière optimale pour une impression 3D SLM de haute qualité et précise.
Traitement
4. 2Create - Mise en place et impression
L` imprimante 3D SLM 2Create est installée en configurant la machine, en chargeant de la poudre métallique et en ajustant les paramètres clés pour un processus d'impression sans heurts.
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- Nettoyage et inspection : Les matériaux résiduels sont éliminés ; la plate-forme de construction, les conteneurs de poudre et les filtres sont nettoyés et alignés.
- Configuration des paramètres : Les paramètres tels que l'épaisseur de la couche, la puissance du laser et la vitesse de numérisation sont ajustés en fonction du matériau et de la complexité du modèle.
- Préparation du lit de poudre : Une couche fine et régulière de poudre est étalée pour assurer une première couche d'impression lisse.
- Contrôle final du système : L'alimentation en gaz (argon/azote), les niveaux d'oxygène, les filtres et le système laser sont inspectés.
- Importation et validation du code G : La compatibilité du fichier de 2Build est vérifiée avant le début de l'impression.
- Impression 3D SLM : La machine construit le modèle couche par couche sur la base des instructions du code G.
– Cette configuration garantit une impression métallique précise et de haute qualité dans des conditions contrôlées.
5. 2Create - Déchargement et déliage
Après l'impression, la pièce finie peut être retirée immédiatement. La machine n'a pas besoin de refroidir, ce qui permet au processus d'extraction de commencer immédiatement.
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- Ventilation de la chambre : La chambre est ventilée pour libérer tout gaz protecteur résiduel (argon/azote) et la pression est égalisée avant l'ouverture.
- Précautions de sécurité : Il faut faire attention, car la plate-forme de construction et la poudre métallique qui l'entoure peuvent être encore chaudes.
- Élimination de l'excès de poudre : La poudre est aspirée ou brossée et récupérée pour être réutilisée, ce qui réduit les déchets.
- Inspection initiale : La pièce est contrôlée pour détecter des défauts tels que des fissures, des déformations ou des sections incomplètes.
- Nettoyage en machine : La poudre restante est aspirée, les filtres sont nettoyés et la machine est inspectée afin de maintenir des performances optimales pour le travail suivant.
– Ce processus garantit une production efficace et des pièces de haute qualité grâce à une manipulation soignée et à l'entretien de la machine.
post-traitement
6. Traitement thermique
Le traitement thermique améliore les propriétés mécaniques des pièces imprimées en 3D en soulageant les contraintes internes dues au processus d'impression, améliorant la résistance, la durabilité et l'intégrité structurelle.
En savoir plus
- Objet : Réduit les tensions internes dues au chauffage et au refroidissement rapides pendant l'impression 3D.
- Manipulation : La pièce imprimée et la plate-forme de construction sont soigneusement retirées et inspectées pour vérifier qu'il n'y a pas de poudre ou de débris détachés.
- Installation du four : La pièce est placée dans un four de traitement thermique avec un contrôle précis de la température.
- Profils de traitement : Le processus comprend le détensionnement (500-650°C) ou le recuit (températures plus élevées pour améliorer la ductilité).
- Contrôle de la température : La pièce est chauffée à la température cible et maintenue pendant une durée déterminée afin de stabiliser le matériau.
- Refroidissement : La pièce est refroidie progressivement ou par un refroidissement à l'air contrôlé, en fonction des propriétés souhaitées.
– Ce post-traitement du frittage sélectif par laser (SLM) aide à prévenir la déformation, les fissures et assure la stabilité dimensionnelle.
7. Scie à ruban - Retrait de la pièce
Après le traitement thermique (ou recuit), l'étape suivante consiste à retirer la pièce de la plate-forme de construction et à détacher les structures de soutien éventuelles.
En savoir plus
- Objet : Après le traitement thermique, la pièce est retirée de la plate-forme de construction et les structures de support sont détachées. Une fois refroidie, la pièce est prête à être détachée.
- Découpage : Une scie spécialisée, telle qu'une scie à ruban ou une pince coupante, est utilisée pour séparer la pièce de la plate-forme. .
- Soins : La scie doit être réglée correctement pour éviter d'endommager la pièce ou de provoquer des tensions susceptibles d'entraîner des fissures.
– La plateforme de construction est souvent en métal, ce qui nécessite une coupe soigneuse pour éviter d'endommager la pièce.
+ Rénovation de la plate-forme de construction
Le recyclage de la plate-forme de construction après une impression 3D est essentiel pour maintenir la qualité d'impression et protéger les composants de la machine : retirez les résidus de matériau, inspectez la surface et vérifiez les dommages.
En savoir plus
- Enlever les matières résiduelles : Après avoir séparé la pièce à l'aide d'une scie à ruban, éliminez les fragments restants à l'aide d'une ponceuse à disque.
- Inspecter la surface : : Assurez-vous que toutes les structures de soutien ont disparu. De légères irrégularités sont acceptables : le caoutchouc du vernisseur s'en chargera.
- Vérification des dommages : : Veillez à ce qu'il ne reste aucun élément tranchant ou résiduel susceptible d'endommager le caoutchouc de la coucheuse.
- En suivant ces étapes, la plate-forme est prête à être recyclée et réutilisée en toute sécurité.
8. Retrait des supports
Une fois la pièce détachée de la plate-forme de construction après l'impression SLM, la tâche suivante consiste à retirer les structures de support.
En savoir plus
- Outils : Des outils de coupe, tels que des scies ou des pinces, ou des outils de meulage sont utilisés pour retirer les supports sans endommager la pièce.
- Machine à broyer : Dans certains cas, une meuleuse est utilisée pour polir les points d'attache, afin d'obtenir une finition lisse.
- Plusieurs étapes : Le processus peut comporter plusieurs étapes de découpe, de rectification et de polissage, en fonction de la complexité de la pièce.
- Nettoyage final : La pièce est nettoyée à fond pour éliminer tous les débris avant de procéder à un post-traitement supplémentaire, tel que le polissage ou le revêtement.
– La pièce est entièrement préparée pour l'inspection finale et une utilisation ou assemblage ultérieur.
9. Préparation au polissage
Avant de pouvoir polir la pièce imprimée en 3D, toutes les structures de soutien restantes doivent être soigneusement retirées et la pièce doit être soigneusement nettoyée.
En savoir plus
- Outils : Utilisez un Dremel ou un outil similaire pour affiner les détails et enlever l'excès de matière.
- Nettoyage : Nettoyez la pièce avec de l'air comprimé ou une brosse douce pour enlever la poussière et la graisse.
- Surface lisse : Veillez à ce que la surface soit propre et lisse pour obtenir les meilleurs résultats de polissage.
10. Polissage
Après que la pièce a été détachée de la plateforme de fabrication et que les supports ont été retirés, l'étape suivante consiste à polir la pièce afin d’obtenir une surface lisse et de haute qualité.
En savoir plus
- Méthode : Le polissage électrochimique DLyte permet de lisser les surfaces à l'aide d'une solution électrolytique et d'un courant électrique.
- Processus : Enlève le matériau de manière uniforme, idéal pour les géométries complexes.
- Préparation : La pièce est nettoyée avant d'être placée dans la machine DLyte, où les réglages sont optimisés.
- Avantages : Crée une surface lisse, résistante à la corrosion, avec un frottement réduit et une durabilité améliorée.
- Le contrôle final garantit la qualité, avec un post-traitement optionnel tel que l'enduction ou la coloration.
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