Y a-t-il une différence entre ces concepts ? Que signifient-ils lorsqu’il s’agit de fabrication additive ? Comprendre leur signification exacte vous aidera à mieux gérer l’ensemble du processus d’impression.
Pour aider à créer une image mentale de la signification et de la différence entre ces termes, nous allons utiliser l’exemple de la cible.
Exactitude : degré de conformité à une norme ou à une valeur connue
Le centre de la cible représente la valeur réelle : l’exactitude indique à quel point une mesure est proche de cette valeur. Plus on se rapproche du centre de la cible, plus le “tir” est exact. Si l’on transpose cette image dans le monde de l’impression 3D, la valeur réelle est équivalente à la dimension du dessin dans le fichier CAO. À quel point l’impression 3D se rapprochera-t-elle de la conception numérique ?
Précision : répétabilité d’une mesure
La précision indique dans quelle mesure une mesure est répétable : quelle est l’uniformité des tirs sur la cible ? On peut donc dire que la précision mesure la cohérence, ce qui ne correspond pas nécessairement à l’exactitude et au centre de la cible. En impression 3D, cette caractéristique indique la fiabilité de la machine et donne une indication du degré de certitude que vous pouvez avoir d’obtenir toujours le résultat escompté.
Tolérance : écart admissible par rapport à une norme
La tolérance indique la marge de variation acceptable par rapport à la conception.
C’est une valeur qui, par conséquent, peut varier en fonction du type de projet et de la pièce individuelle : la tolérance requise peut, par exemple, être beaucoup plus serrée pour un assemblage mécanique que la tolérance acceptable pour un simple boîtier de protection.
Avec l’usinage CNC, les pièces sont progressivement adaptées à des tolérances de plus en plus serrées grâce au processus soustractif.
Avec l’impression 3D, la pièce est fabriquée en une seule étape automatisée, où la complexité de la pièce n’affecte pas le coût. La fabrication additive est donc particulièrement bien adaptée pour produire des sous-découpes et des surfaces complexes sans coût supplémentaire. Si des tolérances plus strictes sont requises, les pièces imprimées en 3D peuvent facilement être réusinées si nécessaire.
Le choix d’une imprimante plus ou moins précise dépend des exigences et de l’application spécifiques.
Dans certains cas, il peut être beaucoup plus important de pouvoir compter sur un résultat d’impression toujours uniforme, c’est-à-dire précis, mais pas nécessairement exact. Il pourrait s’agir d’une imprimante FDM à faible coût destinée à l’enseignement ou d’une première approche de l’impression 3D. Si vous deviez faire un modèle conceptuel, pour donner une idée générale du produit, l’exactitude de l’impression ne serait pas critique.
Si vous deviez imprimer une pièce pour le secteur dentaire, l’exactitude serait un impératif.
Quels facteurs peuvent influencer l’exactitude et la précision dans l’impression 3D ?
Il n’y a pas d’élément unique qui détermine ces valeurs. De nombreux facteurs influencent le résultat final.
1 – La technologie d’impression
Quelle que soit la technologie choisie, avec l’impression 3D, le processus de fabrication des objets est additif : la pièce est construite couche par couche, en ajoutant progressivement de la matière. Par conséquent, chaque couche se prête à l’introduction potentielle d’une inexactitude.
Dans la technologie 3D à filament, le matériau d’impression est extrudé par une buse. Dans le respect des tolérances spécifiées, cette technologie permet d’imprimer des pièces précises. Cependant, ce n’est pas le choix le plus approprié pour produire des pièces aux détails particulièrement complexes.
Lors de l’impression avec la technologie SLA (stéréolithographie), la résine des différentes couches est polymérisée par un laser de haute précision, ce qui permet d’obtenir un plus grand degré de détail et des résultats plus fiables et de haute qualité. Elle est considérée comme la technologie d’impression 3D la plus exacte.
L’impression par frittage laser sélectif (SLS) repose sur un laser qui fait fondre avec précision uniquement la poudre de nylon qu’il touche, la transformant en une pièce solide. Cette technologie fournit des résultats avec un excellent équilibre entre exactitude et précision.
La résolution XY est parfois identifiée à tort comme une indication de l’exactitude d’une imprimante 3D. En réalité, cette valeur ne représente pas vraiment la exactitude finale de la machine. Pour les imprimantes Digital Light Processing, la résolution XY correspond à la taille du pixel projeté. Toutefois, il ne serait pas correct de dire qu’une imprimante dont la taille de pixel projetée est de 75 microns a une exactitude machine de ± microns.
D’autres facteurs peuvent affecter la précision d’une machine : des composants à l’étalonnage, en passant par les matériaux et l’écosystème dans son ensemble. La meilleure façon d’évaluer une imprimante 3D est donc d’inspecter des pièces réelles imprimées sur cette machine.
2 – Les matériaux
Les propriétés du matériau d’impression 3D utilisé peuvent influer sur la probabilité qu’une impression se déforme. Par conséquent, en fonction du matériau choisi pour l’impression, la précision d’une pièce peut varier. Il existe des résines qui sont particulièrement adaptées à l’impression de pièces à parois même très fines sans déformation.
Le choix du matériau le plus approprié dépend évidemment aussi de l’application. Pour le secteur dental, par exemple, où, comme nous l’avons déjà mentionné, l’exactitude est essentielle, il existe des résines spécifiques qui garantissent un résultat extrêmement cohérent.
3 – L’écosystème
Pour réussir l’impression 3D, il ne suffit pas de prêter attention à l’étape de l’impression : l’ensemble du processus est important. En commençant par la conception, puis le programme de slicing, le choix du matériau le plus approprié, la température de fonctionnement, les outils de post-traitement… toutes ces pièces contribuent à obtenir le résultat final souhaité.
Il ne suffit donc pas d’avoir une “bonne” imprimante 3D. Il est nécessaire d’investir dans l’utilisation de bons matériaux spécifiquement conçus pour une application donnée et de tenir compte de tous les facteurs qui peuvent affecter le résultat.
Il est important de considérer dès le départ le degré d’exactitude, de tolérance et de précision requis dans un projet. Une bonne compréhension de ces trois termes facilitera l’analyse de la qualité de l’impression et sera utile pour optimiser le processus d’impression 3D.
