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FR3161587A1 - A process for surfacing the surface of a 3D printed object - Google Patents

A process for surfacing the surface of a 3D printed object

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Publication number
FR3161587A1
FR3161587A1 FR2404533A FR2404533A FR3161587A1 FR 3161587 A1 FR3161587 A1 FR 3161587A1 FR 2404533 A FR2404533 A FR 2404533A FR 2404533 A FR2404533 A FR 2404533A FR 3161587 A1 FR3161587 A1 FR 3161587A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
printed
application
printing
surfacing
vibrations
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2404533A
Other languages
French (fr)
Inventor
Lola CIAPA
Guillaume Espy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Weber SA
Original Assignee
Saint Gobain Weber SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Weber SA filed Critical Saint Gobain Weber SA
Priority to FR2404533A priority Critical patent/FR3161587A1/en
Priority to PCT/EP2025/061765 priority patent/WO2025229020A1/en
Publication of FR3161587A1 publication Critical patent/FR3161587A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de surfaçage d’un objet terminé, réalisé à base d’un matériau de construction et imprimé par impression en 3 dimensions, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : Se munir de l’objet (O) imprimé ;Se munir d’une surface de contact vibrante (210) et d’une surface de conformage (300);Appliquer des vibrations sur l’objet imprimé pour appliquer des vibrations sur au moins une surface de l’objet imprimé par l’intermédiaire d’une surface de contact vibrante ;Conformer la surface de l’objet imprimé traité par la surface de contact vibrante par la surface de conformer, ladite surface de conformage étant appliquée au plus tôt en même temps que ladite surface de contact vibrante. Figure 1 The present invention relates to a method for surfacing a finished object made from a construction material and printed by 3D printing, said method comprising the following steps: Preparing the printed object (O); Preparing a vibrating contact surface (210) and a shaping surface (300); Applying vibrations to the printed object to apply vibrations to at least one surface of the printed object via a vibrating contact surface; Shaping the surface of the printed object treated by the vibrating contact surface with the shaping surface, said shaping surface being applied at the earliest simultaneously with said vibrating contact surface. Figure 1

Description

procédé de surfaçage d’une surface d’un objet imprimé en 3 dimensionsprocess for surfacing the surface of a 3D printed object

L’invention se rapporte à l’impression en trois dimensions d’objet réalisé avec un mortier ou matériau de construction.The invention relates to the three-dimensional printing of an object made with mortar or construction material.

Art antérieurPrevious art

Il est connu l’impression en 3 dimensions de matériau de construction de type béton ou mortier pour concevoir des éléments de constructions ou même des bâtiments. Cette impression en 3D consiste à avoir une cuve de matériau. Une pompe est utilisée pour amener ledit matériau de la cuve vers une tête d’impression. Cette tête d’impression comprend un moyen d’ouverture – fermeture utilisé pour permettre ou bloquer l’impression. Ce moyen d’ouverture-fermeture est utilisé lors de la réalisation d’un objet / bâtiment.3D printing of construction materials such as concrete or mortar is a well-known method for creating building components or even entire buildings. This 3D printing process involves using a vat of material. A pump is used to transfer the material from the vat to a print head. This print head includes an opening/closing mechanism used to enable or stop printing. This opening/closing mechanism is used during the creation of an object or building.

L’objet réalisé est alors composé d’une multitude de couches superposées les unes sur les autres pour former ledit objet.The resulting object is then composed of a multitude of layers superimposed on one another to form said object.

Ces couches superposées présentent l’inconvénient d’être visible. On comprend par-là que l’objet fini présente une surface non lisse c’est-à-dire qui laisse les strates, couches de matières visibles. Il en résulte un aspect peu flatteur, fait de stries.These superimposed layers have the disadvantage of being visible. This means that the finished object has a non-smooth surface, that is, one that leaves the strata, the layers of material, visible. The result is an unflattering, striated appearance.

Une méthode existante pour résoudre cet inconvénient consiste à munir la tête d’impression d’au moins un outil de lissage. Cet outil de lissage se présente sous la forme d’un plateau qui est appliqué lors de l’impression pour lisser la surface en même temps que ladite impression. L’inconvénient de cette solution est que cette étape intervient pendant l’impression. Il y a alors une obligation à effectuer une rotation de l’ensemble buse et outil pendant l’impression, difficile sur les formes complexes.One existing method to overcome this drawback involves equipping the print head with at least one smoothing tool. This smoothing tool takes the form of a plate that is applied during printing to smooth the surface simultaneously with the printing process. The disadvantage of this solution is that this step occurs during printing. This necessitates rotating the nozzle and tool assembly during printing, which is difficult for complex shapes.

Une autre solution consiste à prévoir une étape de rattrapage de la surface une fois le durcissement terminé. Cette étape de rattrapage de la surface consiste en un ajout de matière ou un enlèvement de matière dans le but d’obtenir une surface lisse. Un matériau est alors appliqué pour cacher les stries dans le cas d’un rattrapage par ajout de matière ou un outil de type meuleuse ou ponceuse est utilisés dans le cas d’un rattrapage par enlèvement de matière.Another solution involves a surface finishing step once the hardening process is complete. This finishing step consists of adding or removing material to achieve a smooth surface. A material is then applied to conceal any striations in the case of material addition, or a tool such as a grinder or sander is used in the case of material removal.

Dans le cas de l’ajout de matière, on se retrouve avec un objet qui est composé de deux matériaux différents ou en deux blocs du même matériau mais non liés.In the case of adding material, we end up with an object that is composed of two different materials or two blocks of the same material but not linked.

Dans le cas de l’enlèvement de matière, le risque est d’avoir une fragilisation de l’objet. Par ailleurs, cet enlèvement de matière à un impact écologique et économique négatif. Premièrement, cet enlèvement de matière génère des poussières. Deuxièmement, l’enlèvement de matière génère des déchets. Or, pour avoir une résistance identique, il faut donc compenser cet enlèvement de matière et avoir un apport de matière initial supérieur donc utiliser plus de ressources.In the case of material removal, the risk is that the object will become fragile. Furthermore, this material removal has a negative environmental and economic impact. First, it generates dust. Second, it generates waste. Therefore, to achieve the same level of strength, this material removal must be compensated for by using a larger initial material, thus requiring more resources.

L’invention cherche alors à fournir une solution aux inconvénients précités en fournissant un procédé permettant d’améliorer, de modifier la surface d’un objet imprimé en trois dimensions.The invention then seeks to provide a solution to the aforementioned drawbacks by providing a method for improving and modifying the surface of a three-dimensionally printed object.

A cet effet, l’invention concerne un procédé de surfaçage d’un objet terminé, réalisé à base d’un matériau de construction et imprimé par impression en 3 dimensions, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :

  • Se munir de l’objet imprimé ;
  • Se munir d’une surface de contact vibrante et d’une surface de conformage ;
  • Appliquer des vibrations sur l’objet imprimé pour appliquer des vibrations sur au moins une surface de l’objet imprimé par l’intermédiaire d’une surface de contact vibrante ;
  • Conformer la surface de l’objet imprimé traité par la surface de contact vibrante par la surface de conformer, ladite surface de conformage étant appliquée au plus tôt en même temps que ladite surface de contact vibrante.
To this end, the invention relates to a method for surfacing a finished object, made from a construction material and printed by 3D printing, said method comprising the following steps:
  • Obtain the printed item;
  • Equip yourself with a vibrating contact surface and a shaping surface;
  • Apply vibrations to the printed object to apply vibrations to at least one surface of the printed object via a vibrating contact surface;
  • Conform the surface of the printed object processed by the vibrating contact surface by the conforming surface, said conforming surface being applied at the earliest at the same time as said vibrating contact surface.

Selon un exemple, l’application de la surface de conformage est simultanée à l’application de la surface de contact vibrante.In one example, the application of the shaping surface is simultaneous with the application of the vibrating contact surface.

Selon un exemple, l’application des vibrations est opérée par un premier outillage.According to one example, the application of vibrations is carried out by a first tool.

Selon un exemple, l’application de la surface de conformage est opérée par un second outillage.In one example, the application of the conforming surface is carried out by a second tool.

Selon un exemple, l’application des vibrations et l’application de la surface de conformage sont opérées par le même outillage.In one example, the application of vibrations and the application of the forming surface are operated by the same tooling.

L’invention concerne en outre un procédé de réalisation d’un objet en matériau de construction par un système d’impression comprenant une tête d’impression 10 par laquelle la matière est déposée, ladite tête d’impression 10 étant montée sur une structure 2 permettant à ladite tête d’impression de se déplacer selon au moins trois axes, ladite tête d’impression 10, étant reliée à un réservoir 20, dans lequel la mixture servant pour l’impression est stockée, par l’intermédiaire d’un conduit principal 40, ledit procédé comprend les étapes suivantes :

  • Se munir du système d’impression et imprimer l’objet à l’aide du matériau de construction ;
  • Opérer une étape de surfaçage d’au moins l’une des surfaces de l’objet.
The invention further relates to a method for producing an object from construction material by means of a printing system comprising a printing head 10 by which the material is deposited, said printing head 10 being mounted on a structure 2 enabling said printing head to move along at least three axes, said printing head 10 being connected to a reservoir 20, in which the mixture used for printing is stored, by means of a main conduit 40, said method comprises the following steps:
  • Obtain the printing system and print the object using the construction material;
  • Perform a surfacing step on at least one of the object's surfaces.

Selon un exemple, l’étape de surfaçage est réalisée lorsque le matériau imprimé formant l’objet présente une contrainte seuil ayant une valeur définie.According to one example, the surfacing step is carried out when the printed material forming the object has a threshold constraint with a defined value.

Selon un exemple, la valeur de la contrainte seuil est déterminée théorique à l’aide d’une base de données.In one example, the value of the threshold constraint is determined theoretically using a database.

Selon un exemple, la valeur de la contrainte seuil est déterminée avec un appareil de mesure permettant d’obtenir une valeur de la contrainte seuil.According to one example, the threshold stress value is determined with a measuring device that allows obtaining a threshold stress value.

Selon un exemple, la mesure de contrainte seuil est réalisée en continue ou à intervalle.According to one example, the threshold stress measurement is carried out continuously or at intervals.

Selon un exemple, la valeur de la contrainte seuil est comprise entre 50 et 130 KPa pour un matériau imprimable.According to one example, the threshold stress value is between 50 and 130 kPa for a printable material.

D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :Other features and advantages will become clear from the description given below, which is indicative and in no way exhaustive, with reference to the attached drawings, in which:

- laFIG. 1représente une vue d’un système d’impression selon l’invention;- there FIG. 1 represents a view of a printing system according to the invention;

- laFIG. 2représente un schéma du système d’impression selon l’invention;- there FIG. 2 represents a diagram of the printing system according to the invention;

- laFIG. 3représente une vue de profil d’un objet imprimé;- there FIG. 3 represents a profile view of a printed object;

- leFIG. 4représente une surface de contact vibrante selon l’invention;- THE FIG. 4 represents a vibrating contact surface according to the invention;

- les figures 5 à 8 représentent différentes façons de réaliser l’étape de surfaçage d’un objet imprimé selon l’invention.- Figures 5 to 8 represent different ways of carrying out the surfacing step of a printed object according to the invention.

Description détailléeDetailed description

A laFIG. 1, un système d’impression 1 de matière en trois dimensions est représenté. Le système d’impression 1 est utilisé pour réaliser un objet. Cet objet peut être un objet de construction comme une brique ou un parpaing ou pour réaliser directement un bâtiment. L’objet peut aussi être un objet tel que du mobilier urbain. Le système d’impression comprend une tête d’impression 10 par laquelle la matière est déposée. La tête d’impression 10 est montée sur une structure 2 permettant à ladite tête d’impression de se déplacer selon au moins trois axes longueur, largeur et hauteur pour procéder à ladite impression. Cette structure peut se présenter sous la forme d’un bras articulé ou de portiques. La tête d’impression 10 est commandée par une unité de commande 60 qui commande le déplacement de la tête d’impression et son débit de matière.To the FIG. 1 A three-dimensional material printing system 1 is shown. The printing system 1 is used to create an object. This object can be a construction item such as a brick or a concrete block, or it can be used to directly create a building. The object can also be something like street furniture. The printing system includes a print head 10 through which the material is deposited. The print head 10 is mounted on a structure 2 that allows it to move along at least three axes: length, width, and height, to perform the printing. This structure can be in the form of an articulated arm or gantries. The print head 10 is controlled by a control unit 60, which controls the movement of the print head and its material flow.

La tête d’impression 10, visible à laFIG. 2, est reliée à un réservoir 20 par l’intermédiaire d’un conduit appelé conduit principal 40. Le réservoir 20 est un réservoir dans lequel la mixture servant pour l’impression est stockée. Le réservoir 20 est aussi appelé mélangeur lorsqu’il est muni de moyens pour mélanger la mixture comme une vis sans fin ou des pales rotatives.The print head 10, visible at the FIG. 2 is connected to a reservoir 20 via a conduit called the main conduit 40. The reservoir 20 is a tank in which the mixture used for printing is stored. The reservoir 20 is also called a mixer when it is equipped with means for mixing the mixture, such as a screw conveyor or rotating blades.

Le système d’impression 1 comprend en outre une pompe 50 permettant d’amener le mélange du réservoir vers la tête d’impression.The printing system 1 also includes a pump 50 to bring the mixture from the reservoir to the print head.

La tête d’impression 10 comprend, optionnellement, des moyens d’ouverture – fermeture ou d’obturation 100, comme par exemple un clapet ou une vanne, permettant au mélange de sortir de la tête d’impression et d’être déposée.The print head 10 optionally includes opening-closing or sealing means 100, such as a flap or valve, allowing the mixture to exit the print head and be deposited.

Ainsi, l’impression se fait en pompant le mélange depuis le réservoir vers la tête d’impression tout en déplaçant ladite tête selon un chemin programmé pour réaliser l’objet.Thus, printing is done by pumping the mixture from the reservoir to the print head while moving said head along a programmed path to create the object.

Selon l’invention, l’objet imprimé est soumis à une étape de surfaçage. Cette étape de surfaçage est opérée pour modifier l’aspect d’au moins une surface S de l’objet O et supprimer l’aspect peu flatteur des différentes couches superposées. Cet aspect peu flatteur peut se présenter sous la forme de bourrelet B visible sur la surface de l’objet O comme visible enFIG. 3. Ces bourrelets B sont visibles sur des surfaces extérieures ou sur des surfaces intérieures de l’objets suivant sa configuration. L’étape de surfaçage est, de préférence, opérée sur une surface extérieure mais peut être également opérée sur une surface intérieure suivant la configuration dudit objet imprimé. On comprend par là qu’il est nécessaire de pouvoir techniquement opérée ladite étape de surfaçage. Cette modification de l’aspect se fait avec ou, de préférence, sans retrait de matière. Dans le cas d’un enlèvement de matière, celui-ci est le plus faible possible.According to the invention, the printed object undergoes a surfacing step. This surfacing step is performed to modify the appearance of at least one surface S of the object O and eliminate the unsightly appearance of the various superimposed layers. This unsightly appearance can take the form of a visible ridge B on the surface of the object O, as seen in FIG. 3 These B-shaped ridges are visible on either the exterior or interior surfaces of the object, depending on its configuration. The surfacing step is preferably performed on an exterior surface but can also be performed on an interior surface, depending on the configuration of the printed object. It is understood that the technical feasibility of performing this surfacing step is essential. This modification of the appearance is achieved with, or preferably without, material removal. If material removal is necessary, it is kept to a minimum.

Cette étape de surfaçage est basée sur l’utilisation des vibrations. Ces vibrations sont appliquées audit matériau imprimé et utilisées pour modifier localement le matériau imprimé. Cette modification locale consiste en une refluidification dudit matériau. En effet, les vibrations appliquées au matériau entrainent une rupture des liens qui sont créés lors du durcissement dudit matériau. La rupture de ces liens permet audit matériau de pouvoir être façonné, de nouveau, sur un laps de temps.This surfacing step relies on the use of vibrations. These vibrations are applied to the printed material and used to locally modify it. This local modification involves refluidifying the material. The vibrations cause the bonds formed during its hardening to break. This breaking of bonds allows the material to be reshaped over time.

Les vibrations sont générées par un générateur de vibration 100. Ce générateur de vibration 100 peut utiliser différentes technologies comme un vibrateur pneumatique, à bille. Un tel vibrateur est capable de générer des vibrations de 1700N à une fréquence de 16000 VPM (vibration par minute).The vibrations are generated by a vibration generator. This vibration generator can utilize various technologies, such as a pneumatic or ball vibrator. Such a vibrator is capable of generating vibrations of 1700N at a frequency of 16000 VPM (vibrations per minute).

Ces vibrations sont appliquées sur le matériau imprimé par un outil 200 qui présente une surface de contact vibrante 210 comme visible aux figures 4 et 5.These vibrations are applied to the printed material by a tool 200 which has a vibrating contact surface 210 as seen in figures 4 and 5.

Ces vibrations sont accompagnées de l’application d’une surface de conformage 300. Cette surface de conformage 300 est utilisée pour conformer la matière fraichement refluidifiée pour lui donner l’aspect désiré. Cet aspect peut être lisse ou avoir une structuration esthétique ou fonctionnelle.These vibrations are accompanied by the application of a 300 shaping surface. This 300 shaping surface is used to shape the freshly reflowed material to give it the desired appearance. This appearance can be smooth or have an aesthetic or functional texture.

L’application des vibrations et l’application de la surface de conformage 300 peuvent être simultanées ou décalées dans le temps. Dans le cas d’applications décalées, on comprendra que l’application de la surface de conformage 300 est postérieure à celle des vibrations.The application of vibrations and the application of the 300 shaping surface can be simultaneous or staggered. In the case of staggered applications, the application of the 300 shaping surface occurs after the application of vibrations.

Pour se faire, les vibrations et la conformation peuvent être opérées avec le même outillage ou avec des outillages différents.To achieve this, vibration and shaping can be carried out with the same tooling or with different tooling.

Avec un seul outillage 200, on comprend que l’application des vibrations et l’application de la surface de conformage sont simultanées comme visible à laFIG. 6. Ainsi la surface de contact vibrante et la surface de conformage ne sont qu’une seule et même surface. On peut aussi imaginer avoir une surface d’outillage 200 divisée en deux portions avec la partie vibrante et la partie conformage.With a single tooling 200, it is clear that the application of vibrations and the application of the forming surface are simultaneous, as can be seen in the FIG. 6 Thus, the vibrating contact surface and the forming surface are one and the same. One can also imagine having a tooling surface 200 divided into two portions: the vibrating part and the forming part.

L’outillage 200 prend, par exemple, la forme d’une taloche. Cette taloche est manipulée manuellement ou est montée sur un bras robotisé. Cette taloche comprend une surface de travail et un générateur de vibrations agencé pour transmettre ses vibrations à la surface de travail. Cette surface de travail peut être plane où comprendre un motif. Ce motif est alors répliqué sur la surface de l’objet.Tool 200, for example, takes the form of a trowel. This trowel is operated manually or mounted on a robotic arm. It comprises a working surface and a vibration generator designed to transmit vibrations to the surface. This working surface can be flat or feature a pattern. This pattern is then replicated on the surface of the object.

L’avantage est d’avoir un gain de temps avec un surfaçage qui se fait en un seul passage.The advantage is saving time with surfacing that is done in a single pass.

Avec deux outillages 200, on comprend que l’application des vibrations et l’application de la surface de conformage sont simultanées ou décalées.With two 200 toolings, we understand that the application of vibrations and the application of the forming surface are simultaneous or staggered.

Dans le cas d’applications décalées comme visible à laFIG. 7, chaque outillage est utilisé pour une fonction spécifique. Un premier outillage est utilisé pour apporter les vibrations et refluidifier le matériau imprimé alors que le second outillage est utilisé pour marquer ledit matériau et répliquer un motif. Le premier outillage est un outil d’application dont le but est d’être en contact avec le matériau imprimé. Ce premier outillage peut prendre n’importe quelle forme comme une taloche. Ce premier outillage présente une surface en contact avec le matériau imprimé plane pour éviter tout marquage. Le second outillage est agencé pour présente une surface de contact. Cette surface de contact présente un motif destiné à être reproduit sur l’objet imprimé.In the case of offset applications, as visible to the FIG. 7 Each tool is used for a specific function. The first tool is used to vibrate and reflow the printed material, while the second tool is used to mark the material and replicate a pattern. The first tool is an application tool designed to be in contact with the printed material. This tool can take any shape, such as a trowel. Its contact surface is flat to prevent marking. The second tool is designed to have a contact surface. This contact surface displays a pattern intended to be reproduced on the printed object.

Chaque outillage est manipulé manuellement ou est monté sur un bras robotisé.Each tool is handled manually or mounted on a robotic arm.

Dans le cas d’applications simultanées comme visible à laFIG. 8, un premier outillage est utilisé pour apporter les vibrations et refluidifier le matériau imprimé alors que le second outillage est utilisé pour marquer ledit matériau et répliquer un motif. Le premier outillage est un outil d’application dont le but est d’être en contact avec le matériau imprimé. Ce premier outillage peut prendre n’importe quelle forme comme une taloche. Ce premier outillage présente une surface en contact avec le matériau imprimé plane pour éviter tout marquage. Le second outillage est une pièce intercalaire. Cette pièce intercalaire est agencée pour être placé entre le premier outillage et l’objet imprimé. Cette pièce intercalaire se présente sous la forme d’une pièce souple comme une feuille, un film, une membrane ou une bande comprenant deux faces opposées. Une des faces comprend le motif à répliquer. Le second outillage coopère alors avec le premier outillage pour la réplication du motif. Cette coopération passe par des vibrations qui ne sont pas transférées directement au matériau imprimé mais au travers du second outillage. Dans ce cas, les vibrations du premier outillage sont transmises au second outillage qui les transmet au matériau imprimé. Le matériau imprimé, recevant les vibrations, voit sa surface se refluidifier. Le motif agencé sur le second outillage est alors répliqué sur la surface refluidifier sur matériau imprimé.In the case of simultaneous applications as seen in the FIG. 8 The first tool is used to impart vibrations and reflow the printed material, while the second tool is used to mark the material and replicate a pattern. The first tool is an application tool designed to be in contact with the printed material. This tool can take any shape, such as a trowel. Its contact surface with the printed material is flat to prevent marking. The second tool is an interlayer. This interlayer is positioned between the first tool and the printed object. It is a flexible material such as a sheet, film, membrane, or strip with two opposing faces. One face contains the pattern to be replicated. The second tool then works in conjunction with the first tool to replicate the pattern. This interaction occurs through vibrations that are not transferred directly to the printed material but rather through the second tool. In this case, the vibrations from the first tool are transmitted to the second tool, which then transmits them to the printed material. The printed material, upon receiving the vibrations, experiences a refluidification of its surface. The pattern arranged on the second tooling is then replicated onto the refluidified surface of the printed material.

L’avantage d’avoir deux outillages différents est de permettre une meilleure flexibilité puisque le nombre d’outil utilisable est plus vaste.The advantage of having two different tool sets is that it allows for greater flexibility since the number of usable tools is larger.

L’étape de surfaçage selon l’invention est ainsi telle qu’elle permet de refluidifier le matériau imprimé momentanément pour le resurfacer. Cette refluidification implique que les liens entre la matière sont créés et que le durcissement est en cours. Il est donc nécessaire de déterminer le moment propice pour opérer le surfaçage. En effet, si les liens en sont pas encore créés, la refluidification sera trop importante, moins locale, aboutissant à la déformation globale ou l’affaissement de la pièce imprimée. Si les liens sont trop solides alors le durcissement est trop avancé et donc la refluidification n’a pas lieu.The surfacing step according to the invention is such that it allows the printed material to be momentarily reflowed for resurfacing. This reflowing implies that bonds between the materials are formed and that hardening is underway. It is therefore necessary to determine the optimal moment to perform the surfacing. Indeed, if the bonds have not yet been formed, the reflowing will be too significant, less localized, resulting in overall deformation or sagging of the printed part. If the bonds are too strong, then the hardening is too advanced, and therefore reflowing does not occur.

L’intervalle temporel dans lequel le surfaçage est possible est lié à une grandeur physique appelée contrainte seuil. Cette contrainte seuil est associée à la rigidité du matériau en fonction du temps après l’impression. La plage de valeur de contrainte seuil pour laquelle l’étape de surfaçage selon l’invention est efficace a été déterminée. En effet, si cette valeur de contrainte seuil est trop basse alors la déformation globale ou l’affaissement de la pièce peuvent avoir lieu suite à une refluidification trop importante et si cette valeur est trop haute alors le matériau est trop sec et cassant.The time interval within which surface finishing is possible is linked to a physical quantity called the yield stress. This yield stress is associated with the material's stiffness over time after printing. The range of yield stress values for which the surface finishing step according to the invention is effective has been determined. Indeed, if this yield stress value is too low, then overall deformation or sagging of the part may occur due to excessive reflowing, and if this value is too high, then the material is too dry and brittle.

La contrainte seuil est, dans le cadre de la présente invention, mesurée avec un pénétromètre à cône tombant de masse 80.1 g et d’angle 15°.The threshold stress is, within the framework of the present invention, measured with a falling cone penetrometer of mass 80.1 g and angle 15°.

Par exemple, cette plage de valeur est comprise entre 50 et 130 KPa pour un matériau imprimable à base de mortier. Cette plage de valeur permet de s’assurer que le matériau imprimé peut être resurfacé.For example, this value range is between 50 and 130 kPa for a mortar-based printable material. This value range ensures that the printed material can be resurfaced.

Premièrement, cette valeur de contrainte seuil est tirée d’une base de données. Cette base de données regroupe des valeurs de contrainte seuil. Ces valeurs de contrainte seuil sont des valeurs simulées et/ou mesurées lors de tests. Cette base de données comprend, avantageusement, une multitude de simulations ou de tests permettant d’avoir des valeurs pour différentes configurations d’environnement comme le taux d’humidité, la température. On comprend alors la contrainte seuil est une grandeur intrinsèque du matériau qui rend possible l’utilisation de base de données. Ainsi, en connaissant l’instant de départ de l’impression, il est possible de déterminer l’instant à partir duquel l’étape de surfaçage peut avoir lieu.First, this threshold stress value is taken from a database. This database contains threshold stress values. These threshold stress values are simulated and/or measured during tests. This database advantageously includes a multitude of simulations or tests, allowing for values to be obtained for different environmental conditions such as humidity and temperature. It is therefore understood that the threshold stress is an intrinsic property of the material, which makes the use of this database possible. Thus, by knowing the start time of printing, it is possible to determine the point at which the surfacing stage can begin.

Deuxièmement, cette valeur de contrainte seuil est mesurée. Cette mesure est réalisée par un capteur permettant la mesure directe de la contrainte seuil ou d’une grandeur physique permettant d’obtenir cette contrainte seuil. La mesure est faite en continue ou à intervalle régulier.Secondly, this threshold stress value is measured. This measurement is performed by a sensor that allows for the direct measurement of the threshold stress or a physical quantity used to obtain this threshold stress. The measurement is taken continuously or at regular intervals.

Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art.Of course, the present invention is not limited to the illustrated example but is susceptible to various variants and modifications which will become apparent to those skilled in the art.

Claims (11)

procédé de surfaçage d’un objet terminé, réalisé à base d’un matériau de construction et imprimé par impression en 3 dimensions, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
  • Se munir de l’objet (O) imprimé ;
  • Se munir d’une surface de contact vibrante (210) et d’une surface de conformage (300);
  • Appliquer des vibrations sur l’objet imprimé pour appliquer des vibrations sur au moins une surface de l’objet imprimé par l’intermédiaire d’une surface de contact vibrante ;
  • Conformer la surface de l’objet imprimé traité par la surface de contact vibrante par la surface de conformer, ladite surface de conformage étant appliquée au plus tôt en même temps que ladite surface de contact vibrante.
a surfacing process for a finished object, made from a construction material and printed by 3D printing, said process comprising the following steps:
  • Obtain the printed object (O);
  • Provide a vibrating contact surface (210) and a shaping surface (300);
  • Apply vibrations to the printed object to apply vibrations to at least one surface of the printed object via a vibrating contact surface;
  • Conform the surface of the printed object processed by the vibrating contact surface by the conforming surface, said conforming surface being applied at the earliest at the same time as said vibrating contact surface.
procédé de surfaçage selon la revendication précédente, dans lequel l’application de la surface de conformage est simultanée à l’application de la surface de contact vibrante.surfacing process according to the preceding claim, wherein the application of the shaping surface is simultaneous with the application of the vibrating contact surface. procédé de surfaçage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’application des vibrations est opérée par un premier outillage.a surfacing process according to any one of the preceding claims, wherein the application of vibrations is carried out by a first tooling. procédé de surfaçage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’application de la surface de conformage est opérée par un second outillage.a surfacing process according to any one of the preceding claims, wherein the application of the conforming surface is carried out by a second tool. procédé de surfaçage selon la revendication 2, dans lequel l’application des vibrations et l’application de la surface de conformage sont opérées par le même outillage.surfacing process according to claim 2, wherein the application of vibrations and the application of the conforming surface are carried out by the same tooling. procédé de réalisation d’un objet en matériau de construction par un système d’impression comprenant une tête d’impression (10) par laquelle la matière est déposée, ladite tête d’impression (10) étant montée sur une structure (2) permettant à ladite tête d’impression de se déplacer selon au moins trois axes, ladite tête d’impression (10), étant reliée à un réservoir (20), dans lequel la mixture servant pour l’impression est stockée, par l’intermédiaire d’un conduit principal (40), ledit procédé comprend les étapes suivantes :
  • Se munir du système d’impression et imprimer l’objet à l’aide du matériau de construction ;
  • Opérer une étape de surfaçage d’au moins l’une des surfaces de l’objet selon l’une des revendications 1 à 5.
method for producing an object from construction material by means of a printing system comprising a printing head (10) by which the material is deposited, said printing head (10) being mounted on a structure (2) allowing said printing head to move along at least three axes, said printing head (10) being connected to a reservoir (20) in which the mixture used for printing is stored, by means of a main conduit (40), said method comprises the following steps:
  • Obtain the printing system and print the object using the construction material;
  • Perform a surfacing step on at least one of the object's surfaces according to any one of claims 1 to 5.
Procédé de réalisation selon la revendication précédente, dans lequel l’étape de surfaçage est réalisée lorsque le matériau imprimé formant l’objet présente une contrainte seuil ayant une valeur définie.Method of implementation according to the preceding claim, wherein the surfacing step is carried out when the printed material forming the object presents a threshold stress having a defined value. Procédé de réalisation selon la revendication précédente, dans lequel la valeur de la contrainte seuil est déterminée théorique à l’aide d’une base de données.A method of implementation according to the preceding claim, in which the value of the threshold stress is determined theoretically using a database. Procédé de réalisation selon la revendication 7, dans lequel la valeur de la contrainte seuil est déterminée avec un appareil de mesure permettant d’obtenir une valeur de la contrainte seuil.A method of implementation according to claim 7, wherein the value of the threshold stress is determined with a measuring device enabling the obtaining of a value of the threshold stress. procédé selon la revendication précédente, dans lequel la mesure la contrainte seuil est réalisée en continue ou à intervalle.method according to the preceding claim, wherein the threshold stress measurement is carried out continuously or at intervals. procédé selon l’une des revendication 7 à 10, dans lequel la valeur de la contrainte seuil est comprise entre 50 et 130 KPa pour un matériau imprimable à base de mortier.method according to any one of claims 7 to 10, wherein the threshold stress value is between 50 and 130 kPa for a printable mortar-based material.
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