6 façons de réaliser des pièces translucides et transparentes

Si vous avez besoin d'une pièce qui laisse passer la lumière, plusieurs options s'offrent à vous. Que vous fabriquiez des lentilles, des couvercles ou des panneaux d'affichage, il est important de choisir la bonne méthode.

Dans cet article, nous allons aborder plus en détail 6 façons de réaliser des pièces translucides et transparentes.

Qu'est-ce qu'un matériau transparent ?

Un matériau transparent laisse passer complètement la lumière, sans la disperser ni la bloquer. Ils n'absorbent pas beaucoup de lumière visible, ce qui les rend clairs.

Les matériaux transparents suivent également les règles de la réfraction (flexion de la lumière). Ils apparaissent généralement d'une seule couleur, mais certains peuvent présenter un mélange de couleurs, créant ainsi un magnifique spectre.

De nombreux liquides sont très transparents parce qu'ils ne présentent pas de défauts internes tels que des fissures ou des lacunes. Certains matériaux laissent passer la quasi-totalité de la lumière avec très peu de réflexion. On les appelle des matériaux optiquement transparents. Le verre plat et l'objectif d'un appareil photo en sont des exemples.

Qu'est-ce qu'un matériau translucide ?

Les matériaux translucides laissent passer la lumière, mais pas aussi clairement que les matériaux transparents. Ils diffusent la lumière, ce qui rend les objets de l'autre côté flous. Ils ne suivent pas toujours les règles de la réfraction. Cela est dû à la façon dont la lumière interagit avec la surface du matériau, ce qui entraîne la dispersion d'une partie de la lumière.

Les matériaux translucides ne sont pas aussi clairs que les matériaux transparents car ils absorbent plus de lumière. Le verre dépoli, le verre teinté et le papier ciré en sont des exemples.

Pièces translucides et transparentes

Les matériaux transparents et translucides laissent passer la lumière, mais ils ne sont pas identiques. Voici ce qui les différencie :

Pourquoi choisir des pièces translucides et transparentes ?

Les concepteurs de produits choisissent de rendre les pièces transparentes pour de nombreuses raisons. Regardez autour de vous : vous verrez probablement quelque chose de transparent ou de translucide, comme une fenêtre, un gobelet en plastique ou un récipient alimentaire.

Trois raisons principales justifient l'utilisation de matériaux transparents :

Pour y voir clair

Certains objets doivent être transparents pour que vous puissiez voir ce qu'ils contiennent. C'est le cas des fenêtres, des lunettes, des boîtes de rangement en plastique et des porte-cartes d'identité. Ces objets sont généralement entièrement transparents, ce qui signifie que vous pouvez voir clairement tout ce qui se trouve derrière eux.

Laisser passer la lumière

Certains objets doivent être transparents, non pas pour la vue humaine, mais pour que la lumière puisse passer à travers. Les panneaux de serre, les panneaux solaires et les terrariums en sont des exemples. Les housses de lampes de poche ou de phares de voiture entrent également dans cette catégorie. Ils n'ont pas besoin d'être entièrement transparents, mais doivent laisser passer la lumière.

Pour les looks

Parfois, les pièces transparentes sont utilisées simplement parce qu'elles sont esthétiques. Elles n'ont pas de raison fonctionnelle, mais elles rendent les produits plus intéressants. Les consoles de jeu transparentes, les montres, les instruments de musique, les sacs de marque et certaines poignées d'outils en sont des exemples.

6 façons de réaliser des pièces translucides et transparentes

Voici six façons de fabriquer des pièces transparentes et translucides de haute qualité :

1. Impression 3D SLA

L'impression 3D par stéréolithographie (SLA) utilise un laser pour durcir la résine liquide et lui donner une forme solide. Cette méthode permet d'obtenir des pièces lisses et détaillées, mais elles peuvent sembler dépolies au début. Pour les rendre transparentes, il faut les poncer, les polir et les recouvrir d'une couche transparente.

2. Usinage CNC

Usinage CNC découpe des pièces à partir d'un bloc de matériau solide. Elle permet de réaliser des pièces très claires, notamment avec de l'acrylique ou du polycarbonate. Le polissage est nécessaire pour éliminer les marques d'outil et rendre la pièce complètement transparente.

3. Coulée d'uréthane

Le moulage à l'uréthane consiste à couler du plastique liquide dans des moules en silicone pour créer des pièces transparentes. Cette méthode permet de fabriquer de petites séries de pièces qui ressemblent à du plastique moulé par injection.

4. Moulage par injection

Moulage par injection fait fondre le plastique et l'injecte dans un moule. C'est la meilleure façon de fabriquer un grand nombre de pièces transparentes, solides et lisses.

5. Coulée sous vide

La coulée sous vide est similaire à la coulée d'uréthane, mais elle élimine les bulles d'air à l'aide d'un vide. Les pièces sont ainsi plus lisses et plus claires.

6. Jets de matière (impression 3D)

La technique du jet de matière consiste à pulvériser de la résine liquide en minuscules gouttes, qui sont durcies par la lumière UV. Cette méthode est idéale pour fabriquer des pièces détaillées et transparentes, mais un polissage est nécessaire pour obtenir une transparence totale.

Matériaux utilisés pour les pièces translucides et transparentes

Il existe différents matériaux pour fabriquer des pièces translucides et transparentes en fonction du processus de fabrication. Le tableau ci-dessous donne des exemples de matériaux pour chaque procédé.

Facteurs à prendre en compte lors du choix du matériau pour les pièces translucides et transparentes

Lorsque vous choisissez des matériaux pour des pièces translucides et transparentes, gardez ces quatre facteurs à l'esprit :

Clarté optique : Veillez à ce que le matériau permette à la lumière de passer clairement à travers. Par exemple, acrylique (PMMA) est connu pour son excellente clarté, il est donc idéal pour les applications nécessitant de la transparence.

Résistance mécanique : Pensez à la solidité et à la durabilité du matériau. Les matériaux comme le polycarbonate offrent une grande résistance aux chocs et conviennent aux applications où la durabilité est essentielle.

Résistance thermique : Pensez aux températures auxquelles le matériau sera confronté. Certains matériaux peuvent supporter des températures plus élevées sans perdre leurs propriétés.

Résistance aux UV : Si la pièce doit être exposée à la lumière du soleil, choisissez un matériau qui résiste aux UV afin d'éviter le jaunissement ou la dégradation au fil du temps.

Conception et assemblage de pièces translucides et transparentes

Pour fabriquer des pièces translucides et transparentes, il faut choisir le bon matériau, la bonne forme et le bon assemblage :

Besoins de transparence

Réfléchissez à la clarté de votre matériau en fonction de son aspect et de son fonctionnement. Si vous fabriquez des instruments optiques, le matériau doit être très clair et ne présenter aucune distorsion. Pour des objets tels que les écrans de téléphone, vous avez besoin à la fois de clarté et de durabilité.

Pour obtenir une bonne transparence, choisissez des matériaux qui ont peu ou pas de couleur naturelle et utilisez des additifs qui aident la lumière à passer à travers. En testant différents matériaux et en effectuant des simulations, vous pouvez vous assurer que votre projet est satisfaisant sous différents éclairages.

L'importance de la forme et de la taille

La taille et la forme de votre pièce peuvent influer sur sa facilité de fabrication et sa clarté. Les formes compliquées ou les grandes dimensions peuvent entraîner des problèmes tels qu'un refroidissement et un cintrage inégaux, ce qui peut donner un aspect trouble au matériau.

Pour éviter cela, essayez de conserver des parois minces et d'éviter les arêtes vives, afin que la lumière puisse passer plus facilement. L'utilisation d'outils d'essai et de prototypes peut vous aider à trouver la meilleure conception tout en préservant la solidité de votre pièce.

Assemblage et montage

Si votre pièce est reliée à d'autres matériaux, vous devez vous assurer qu'elle reste transparente. Utilisez des méthodes d'étanchéité telles que le collage ou le soudage par ultrasons pour empêcher la poussière et la diffusion de la lumière.

Lors de la conception de votre pièce, prévoyez des joints et des garnitures pour que tout s'ajuste bien et reste clair. Une planification minutieuse permet d'éviter les problèmes qui pourraient rendre le matériau moins transparent.

Post-traitements pour les pièces translucides et transparentes

Après avoir fabriqué des pièces transparentes et translucides, vous devez souvent prendre des mesures supplémentaires pour améliorer leur aspect et leur clarté. Ci-dessous, nous expliquons comment polir et colorer des pièces transparentes.

Sablage

Le ponçage est un processus qui consiste à utiliser des matériaux rugueux comme le papier de verre pour lisser une surface. Cela permet de créer la bonne texture avant d'autres étapes de finition comme le polissage, la peinture ou le sablage.

Si votre pièce a une forme complexe, le ponçage peut toujours être utile, bien qu'il soit difficile d'obtenir une finition totalement transparente. Cependant, avec suffisamment d'efforts, vous pouvez obtenir une pièce aussi claire que du verre.

Polissage et fumigation

Le polissage rend la surface plus lisse mais ne modifie pas la forme ou la taille de la pièce. Il fonctionne bien pour les pièces acryliques SLA et CNC, les rendant plus brillantes et plus transparentes. Toutefois, les pièces CNC en PC ou en PS peuvent encore présenter un aspect trouble après le polissage. Dans ce cas, la fumigation à l'acétone peut les rendre beaucoup plus claires.

Peinture ou revêtement par pulvérisation

Si vous avez besoin de pièces transparentes ou colorées, comme des phares rouges transparents ou des motifs texturés, vous pouvez utiliser la peinture par pulvérisation. Cette méthode est souvent utilisée avant la production de masse par moulage par injection.

En ajustant l'emplacement, la couleur et l'épaisseur de la peinture, vous pouvez créer différents effets. Le revêtement par pulvérisation est également un moyen rapide de rendre un objet plus brillant et plus transparent, en cachant les couches et en le protégeant contre l'exposition aux UV.

Revêtement de résine

Pour obtenir la finition la plus nette et la plus lisse, en particulier sur les surfaces planes, vous pouvez appliquer une fine couche de résine. Cette méthode permet d'éliminer les rayures et les irrégularités. Il suffit d'appliquer la résine à l'aide d'une seringue, en la laissant s'étaler uniformément sur la pièce. Plus la couche est fine et régulière, meilleur est le résultat.

Coloriage

Au lieu de vous contenter de polir, vous pouvez également ajouter de la couleur à vos pièces transparentes pour leur donner un aspect plus attrayant. Pendant le moulage, vous pouvez ajouter des textures, des additifs ou des colorants. Les méthodes de coloration les plus courantes pour les pièces usinées par CNC sont la mise en teinte, le sablage et la peinture de texture. Les couleurs primaires comme le rouge, le vert et le bleu sont souvent utilisées, mais vous pouvez également mélanger des couleurs secondaires.

Où utiliser les pièces translucides et transparentes ?

Voici quelques exemples d'objets pour lesquels vous avez besoin de parties transparentes et translucides :

Pièces transparentes :

• Verre (fenêtres, lunettes)
• Prisme
• Objectif de la caméra
• Réservoir de poissons
• Écran d'ordinateur (s'il est en verre)
• Sand Timer (partie en verre)

Parties translucides :

• Bouteille en plastique colorée
• Ballon coloré
• Verre teinté ou dépoli
• Papier calque
• Lunettes de soleil

Conclusion

La meilleure façon de fabriquer des pièces transparentes dépend de votre projet. Pour les prototypes, utilisez l'impression 3D SLA ou le jet de matière : ils permettent de fabriquer des pièces lisses et détaillées, mais peuvent nécessiter un polissage. Pour des pièces solides et claires, choisissez l'usinage CNC ou le moulage par injection. L'usinage CNC permet d'obtenir des pièces très claires, tandis que le moulage par injection convient mieux aux grandes séries.

Si vous n'avez besoin que de quelques pièces, l'uréthane ou le moulage sous vide conviennent bien. Ils créent des pièces lisses et transparentes, mais ne sont pas aussi solides que les pièces moulées par injection.

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