Boîtier électronique en FDM : jusqu'où pour l'étanchéité ?

Étanche à la sortie, pas forcément dans la durée

Une pièce imprimée peut être étanche à la sortie de la machine, avec assez de parois et un remplissage suffisant. Le problème est qu'elle le reste rarement : les micro-interfaces entre couches finissent par laisser passer sous l'effet des cycles thermiques et de la pression.

Pour un boîtier de capteur sous un auvent, ou une carte dans un local qui prend l'humidité, c'est sans conséquence : le boîtier protège des projections et de la poussière, et c'est ce qu'on lui demande. Pour un circuit sous pression, c'est rédhibitoire, et nous ne prenons pas ces commandes. Nous n'annonçons aucun indice de protection : une pièce FDM n'est pas un boîtier injecté, et nous préférons le dire avant.

Ce qui fait la différence : parois, orientation, joint

Une pièce FDM est un empilement de couches soudées entre elles : solide dans le plan des couches, nettement moins dans le sens perpendiculaire. Nous orientons donc le boîtier en fonction de l'effort qu'il va subir, ce qui suppose que vous nous disiez lequel : un boîtier qu'on visse au mur ne travaille pas comme un boîtier qui tombe.

Le joint entre le corps et le couvercle se traite avec la matière faite pour ça : le TPU, souple comme une gomme, que nous imprimons en trois duretés (95A, 90A, 85A). Joints, amortisseurs, protections antichoc sont son terrain. Et quand un boîtier dépasse 350 × 350 × 350 mm, il est découpé en sous-ensembles assemblés, avec les plans de joint placés là où ils se voient le moins.

La matière : quatre cas, quatre réponses

PETG pour l'usage courant : c'est la matière de la majorité de nos pièces fonctionnelles, elle encaisse l'humidité et la vapeur, et elle plie avant de casser là où le PLA casse net. Le PLA reste à l'intérieur, loin de toute source de chaleur : il se déforme dès 55 °C, jamais dans une voiture, jamais près d'un radiateur.

ASA pour ce qui vit dehors : c'est l'ABS qui ne jaunit pas, il encaisse le sel et les UV, et tient 90 °C. Signalétique extérieure, accessoires de jardin, pièces automobiles exposées : dehors, il n'y a pas de débat.

PC-FR pour les applications normées : polycarbonate classé au feu, UL94 V-0, avec la fiche matière du fabricant fournie avec la commande. Pour le reste, nous transmettons les fiches techniques sur demande, et nous ne délivrons pas de certification de pièce : ce n'est pas notre métier.

PA6-CF pour la contrainte permanente : rigide, léger, très faible fluage, la matière des pièces qui restent sous charge sans se déformer avec le temps. Trois fois le prix du PETG, à ne prendre que si la contrainte l'impose, et en noir uniquement.

Les cotes qui comptent

Nous tenons ±0,3 mm en usuel, et ±0,15 mm sur des cotes identifiées à l'avance, négociées cote par cote. Sur un boîtier, ce sont rarement les faces extérieures : ce sont l'emboîtement du couvercle, les entraxes de fixation de la carte et les passages de câbles ou de connecteurs. Dites-nous lesquelles, nous compensons le retrait matière sur celles-là.

Le retrait matière explique une bonne partie de l'écart : le plastique se contracte en refroidissant. C'est pour ça qu'au-delà de 50 pièces, un échantillon est validé par écrit avant la série : vous montez la carte, vous fermez le couvercle, et la production démarre après votre accord.

Ce que nous refusons, et pourquoi

Les circuits sous pression, on l'a dit. Les pièces de sécurité aussi : un élément qui blesse en cassant a un mode de rupture brutal et difficile à prévoir en FDM, et aucune matière ne corrige ça. Et nous ne promettons aucun post-traitement : ni ponçage, ni apprêt, ni peinture — les lignes de couche restent visibles, discrètes à 0,1 mm, franches à 0,3 mm.

Ce n'est pas de la prudence excessive : un prestataire qui dit oui à tout vous fera perdre du temps et de l'argent. Un boîtier bien conçu en FDM, dans la bonne matière et avec les bonnes cotes identifiées, c'est une pièce qui sert des années. Un boîtier vendu comme étanche à vie, c'est un retour dans six mois.

Comment commander un boîtier

Vous avez le fichier : STL, OBJ ou 3MF pour l'impression directe, STEP si une reprise est nécessaire. Le devis instantané l'analyse dans votre navigateur et affiche prix et délai. Vous n'avez pas de fichier : un plan 2D coté, une photo avec un réglet ou la carte elle-même suffisent, nous modélisons, et les fichiers CAO créés vous appartiennent dès le paiement.

Pour une série, comptez 5 à 8 jours ouvrés pour 50 à 250 pièces, avec l'échantillon validé avant ; 2 à 3 jours ouvrés pour un prototype. Le délai écrit sur le devis est ferme.