(Technique) Impression 3D : rugosité & états de surfaces

En mécanique, l’état de surface est un élément de cotation d’une pièce indiquant la fonction, la rugosité, la géométrie et l’aspect des surfaces usinées. L'etat de surface donne une cotation de la qualité de surface (lisse ou rugueux); On parle de Ra. Les etats de surfaces obtenus sur l'impression 3D sont en général de 10 microns sur les technologies a dépôt de fils fondus (moins bonne qualité) jusqu'à 0,5 Microns pour les nouvelles technologies de MultiJet à support cire ou Stereolithographie. Pour ce qui est de l'imprimante 3D métal le Ra est d'environ 5 microns.

En fonction de vos besoins, l'etat de surface est plus ou moins important.

Regardons plus en détails ces notions de rugosités et etats de surface.

L’état de surface d’une pièce présente, quelle que soit la méthode de fabrication, des défauts. Ces derniers sont classés selon trois catégories,

-        Défauts de 1^er ordre : écart de forme

-        Défauts de 2^ème ordre : ondulation (ligne enveloppe supérieure)

-        Défauts micro géométriques : caractérisant la rugosité de la surface (3^ème ordre : stries et sillons ;                                                         4^ème ordre : arrachements, fentes…)

La cotation des états de surface fait essentiellement référence à la fabrication par enlèvement de matière ou fabrication additive. La rugosité concerne les défauts micro géométriques de la surface réelle. Elle s’exprime en microns et dépend de plusieurs paramètres comme par exemple :

-        R_a : Écart moyen arithmétique du profil

-    R_max : Hauteur maximale du profil

-    R_p : Profondeur de rugosité moyenne

Le critère R_a est une valeur statistique calculée par rapport à la ligne moyenne. On retrouve ci-dessous les R_a des principaux procédés de fabrication. Vous pourrez ainsi comparer les technologies de fabrication additive avec les processus standards de fabrication (usinage, moulage, ...)

Ra > 6,3 : spécifications peu sévères, correspondant à ce qu'il est possible d'obtenir avec un grand
nombre de pièces brutes, sans usinage complémentaire.

1,6 ≤ Ra ≤ 6,3 : spécifications moyennes, correspondant à ce qu'il est possible d'obtenir usuellement
avec les procédés d'usinage classiques.

Ra < 1,6 : spécifications devenant de plus en plus sévères avec des états de surface de mieux en
mieux finis. L'utilisation de ces valeurs doit être faite avec réflexion et concertation car les temps de
production et les prix de revient augmentent très rapidement à partir de ce cas. 

La qualité de votre solution d'impression 3D est clairement déterminée par sa capacité à imprimer un Ra faible. N'hésitez pas à contacter nos  équipes pour vous conseiller !