Pourquoi l'électronique et l'impression 3D vont bien ensemble
L'électronique évolue vite. Une nouvelle révision de carte déplace un connecteur, un capteur supplémentaire demande une ouverture, une batterie grossit. En injection, chaque modification implique de retoucher le moule. En impression 3D, vous modifiez le fichier et recommandez.
C'est pourquoi les boîtiers imprimés en 3D se rencontrent surtout pour les prototypes, les préséries, les appareils de mesure, les bancs de test et les produits vendus par dizaines ou centaines. L'injection ne devient intéressante qu'à partir de volumes importants et stables.
Voici quatre applications typiques. Chaque exemple de calcul correspond au volume de la pièce multiplié par le prix de départ du matériau, HTVA et hors finition.
1. Boîtier en petite série
La demande : votre appareil fonctionne et vous voulez en vendre ou en déployer quelques dizaines à quelques centaines. Le boîtier doit avoir un aspect fini, résister aux chocs et pouvoir se visser.
L'approche : le MJF en PA12 noir. Le matériau noir offre un aspect mat et homogène sans peinture. Le PA12 est tenace, si bien que les clips et les bossages de vis ne cassent pas au premier effort, et le MJF garantit des cotes constantes d'une pièce à l'autre. Pour un rendu plus lisse, le boîtier peut être microbillé ou peint ensuite.
Exemple de calcul : 55 cm³ × 0,70 €/cm³ = à partir de 38,50 € par pièce, HTVA. Ce montant couvre la coque supérieure et inférieure ensemble. Le prix réel s'affiche dans Quotebase ; volume × prix matière n'est qu'un point de départ.
2. Guide de lumière ou fenêtre d'afficheur
La demande : la LED d'état se trouve sur la carte, mais sa lumière doit être visible à l'extérieur. Ou il vous faut une petite fenêtre pour un afficheur.
L'approche : le SLA en Clear Resin, imprimé en interne. Le SLA offre des détails fins et une surface lisse, indispensables pour laisser passer la lumière. La pièce ne devient vraiment limpide qu'après ponçage et polissage ou un vernis transparent ; sans finition, elle est plutôt translucide que transparente. Un guide de lumière court et droit donne le meilleur résultat.
Exemple de calcul : 4 cm³ × 0,50 €/cm³ = à partir de 2,00 € par pièce, HTVA. Le polissage ou le vernis s'ajoute. Le prix réel s'affiche dans Quotebase ; volume × prix matière n'est qu'un point de départ.
3. Boutons et joints souples
La demande : vous voulez un clavier souple qui vient se poser sur les boutons-poussoirs de la carte, ou un joint flexible qui protège le boîtier de la poussière.
L'approche : le SLS en TPU. Le TPU est un plastique caoutchouteux qui s'enfonce et reprend sa forme. Le SLS permet aussi de fines charnières et de petits détails sans supports. L'étanchéité réelle d'un joint dépend de la conception, de la force de serrage et de l'application ; pour un indice de protection garanti, c'est le produit fini qu'il faut tester.
Exemple de calcul : 3 cm³ × 0,85 €/cm³ = à partir de 2,55 € par pièce, HTVA. Les petites pièces comme celle-ci se commandent généralement avec le boîtier. Le prix réel s'affiche dans Quotebase ; volume × prix matière n'est qu'un point de départ.
4. Banc de test ou maquette
La demande : vous voulez vérifier que la carte, les connecteurs et les câbles trouvent leur place avant de lancer une série. Ou il vous faut une maquette pour un salon, un rendez-vous client ou une photo.
L'approche : le SLA en Grey Resin, imprimé en interne. La résine grise fait bien ressortir détails et arêtes, ce qui aide à juger les ajustements et rend bien en photo. La résine standard est toutefois moins tenace que le PA12 : utilisez cette maquette pour vérifier et montrer, pas pour clipser et déclipser souvent.
Exemple de calcul : 70 cm³ × 0,45 €/cm³ = à partir de 31,50 € par pièce, HTVA. Le prix réel s'affiche dans Quotebase ; volume × prix matière n'est qu'un point de départ.
Récapitulatif des exemples de calcul
| Application | Technologie et matériau | Volume | À partir de, par pièce, HTVA |
|---|---|---|---|
| Boîtier, petite série | MJF, PA12 noir | 55 cm³ | 38,50 € |
| Guide de lumière ou fenêtre | SLA, Clear Resin | 4 cm³ | 2,00 € |
| Clavier souple ou joint | SLS, TPU | 3 cm³ | 2,55 € |
| Banc de test ou maquette | SLA, Grey Resin | 70 cm³ | 31,50 € |
Tous les montants sont des prix de départ par pièce, HTVA et hors finition comme le polissage, la peinture ou la pose d'inserts.
Conseils de conception pour un boîtier imprimé en 3D
Clips (snap-fits)
- Réalisez les clips en PA12 (MJF ou SLS). Ce matériau fléchit ; la résine SLA standard est trop cassante pour des clips souvent manipulés.
- Donnez au clip un bras long et une base arrondie. Un angle vif à la base est l'endroit où il cassera.
- Prévoyez du jeu entre les deux coques. Les pièces imprimées ont une petite tolérance dimensionnelle ; sans jeu, le boîtier ne ferme pas ou grince.
Bossages de vis et inserts
- Si le boîtier s'ouvre rarement, des vis autotaraudeuses pour plastique dans un bossage correctement percé suffisent.
- S'il s'ouvre souvent, utilisez des inserts en laiton posés à chaud dans le PA12. Dimensionnez le perçage selon les cotes du fabricant de l'insert.
- Renforcez les bossages par des nervures reliées à la paroi. Un bossage isolé et fin casse facilement.
Ventilation et chaleur
- Placez des fentes d'aération en bas et en haut, pour que l'air chaud monte et que l'air frais entre par le bas.
- Le plastique conduit mal la chaleur. Laissez un composant chaud dissiper vers un dissipateur métallique ou par une ouverture, pas vers le boîtier.
- Un boîtier imprimé en plastique ne fait pas écran aux perturbations électromagnétiques. Si c'est nécessaire, discutez au préalable d'un revêtement conducteur ou d'un blindage métallique.
En général
- Gardez des parois d'épaisseur régulière et évitez les gros volumes pleins. Cela limite les déformations et réduit le volume, donc le prix.
- Dessinez les ouvertures de connecteurs un peu plus larges que le connecteur et vérifiez-les d'abord sur une maquette.
- Textes et logos se lisent mieux en relief ou en creux d'au moins quelques dixièmes de millimètre.
Choisissez la technologie selon la fonction
- Choisissez le MJF en PA12 pour les boîtiers réellement utilisés, avec clips, vis et un aspect homogène.
- Choisissez le SLA pour les pièces transparentes, les détails fins et les maquettes.
- Choisissez le SLS en TPU pour tout ce qui doit s'enfoncer ou faire ressort.
- Ne passez à l'injection que lorsque la conception est figée et que les volumes suffisent à amortir un moule.
Makernaut réalise le SLA et la finition en interne. Le MJF et le SLS passent par des partenaires sélectionnés. Pour l'injection, demandez un devis dans Quotebase : réponse sous un jour ouvrable.