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GUIDE TECHNIQUE

Tolérances applicables aux pièces moulées en

plastiques et aux pièces fabriquées par impression 3D

(Norme NFT 58-000)

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Tolérances dimensionnelles au sens de la norme NFT 58-000

La norme NFT-58000 définit 3 classes de tolérances pour les pièces plastiques produites par

compression ou injection.

En l’absence de normes spécifiques, l’industrie de l’impression 3D a adopté les mêmes

définitions et tolérances pour encadrer les conceptions et les contrôles dimensionnels des pièces

produites :

Classe de tolérance standard : Les pièces sont produites sur de machines, outils ou

équipements standard avec un niveau limité de contrôle. Pas de règles d’inspection

particulières en cours de fabrication.

Classe de tolérance réduite : les pièces sont produites sur des machines, outils ou

équipements avec un contrôle rigoureux en cours de fabrication ; leur coût est élevé

Classe de tolérance de précision : Les pièces sont produites sur des machines, outils ou

équipements de précision par des techniciens hautement qualifiés ; leur coût est très

élevé

Pour mémoire, il existe dans la norme une 4ème classe dite « haute précision » qui est

rarement utilisée dans l’industrie classique, et jamais dans la fabrication par impression 3D.

Les tolérances réduites ou de précision doivent être indiquées formellement dans les plans

de conception. L’absence d’indication reporte par défaut aux conditions standard

Règle générale : La classe de tolérance standard est applicable à la très grande majorité des

pièces produites par impression 3D. En effet la plupart des machines d’impression et les

procédés n’ont pas la précision ni les moyens de contrôle en cours de fabrication pour

atteindre les classes de tolérances réduites ou de précisions au sens de la norme.

Ces tolérances varient aussi en fonction des types de plastiques utilisés (voir chapitre

suivant) ; néanmoins les écarts sont très faibles pour des cotes inférieures à 200mm et

peuvent être négligées pour la plupart des applications à l’impression 3D.

Le tableau ci-dessous indique les tolérances standards normalisées (zone saumon) pour les

pièces produites par impression 3D en fonction des cotes dimensionnelles nominales.

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Cotes en mm

Tolérance Standard

Tolérance Réduite

Tolérance de précision

Inf à 1,0 mm ± 0,13 ± 0.08 ± 0.06

1,0 - 3,0 ± 0,15 ± 0.09 ± 0.07

3,0 - 6,0 ± 0,17 ± 0.10 ± 0.08

6,0 – 10,0 ± 0,20 ± 0.11 ± 0.09

10 – 15 ± 0,22 ± 0.13 ± 0.10

15 – 22 ± 0,25 ± 0.15 ± 0.11

22 – 30 ± 0,28 ± 0.17 ± 0.13

30 – 40 ± 0,32 ± 0.20 ± 0.15

40 – 53 ± 0,37 ± 0.24 ± 0.17

53 – 70 ± 0,44 ± 0.28 ± 0.20

70 – 90 ± 0,50 ± 0.34 ± 0.24

90 – 115 ± 0,60 ± 0.41 ± 0.29

115 – 150 ± 0,75 ± 0.50 ± 0.35

150 – 200 ± 0,95 ± 0.65 ± 0.45

200 – 250 ± 1.20 ± 0.80 ± 0.55

250 – 315 ± 1.40 ± 0.95 ± 0.66

315 – 400 ± 1.80 ± 1.20 ± 0.82

400 – 500 ± 2.20 ± 1.50 ± 1.00

500 – 630 ± 2.80 ± 1.90 ± 1.20

630 – 800 ± 3.50 ± 2.40 ± 1.50

800 – 1000 ± 4.40 ± 2.90 ± 1.90

1000 – 1300 ± 5.50 ± 3.60 ± 2.40

1300 – 1600 ± 7.00 ± 4.40 ± 3.10

1600 – 2000 ± 9.80 ± 5.40 ± 3.90

A noter cependant que la plupart des fabricants de machines d’impression 3D indiquent des

tolérances dimensionnelles différentes de ces valeurs normalisées, selon le procédé de

fabrication et le matériau imprimé (cf chapitre suivant), et qu’il est préférable d’en tenir compte

dans la conception des pièces.

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Tolérances dimensionnelles selon les procédés de fabrication additive

Le tableau ci-dessous indique les règles de tolérances dimensionnelles à appliquer pour différents

procédés de fabrication additive, en fonction de l’épaisseur de couche (résolution) de la

fabrication.

Procédé Epaisseur de couche usuelle

Tolérance mini Tolérance générale

SLA standard ≥ 100 µm ± 0,10 mm

± 15 µm/mm

SLA HD ≤ 50 µm ± 0,05 mm

± 10 µm/mm

PolyJet™ 16 µm – 32 µm ± 0,20 mm ± 0,20 mm

Muti Jet (MJM) ± 0,50 mm ± 0,50 mm

SLS Standard 150 µm ± 0,25 mm

± 25 µm / mm

SLS HD 60 µm ± 0,15 mm ± 15 µm / mm

FDM HD (Fortus 900MC™)

150 µm ± 0,090 mm

± 10 µm/mm

FDM HD (Fortus 450MC™)

200 µm ± 0,127 mm

± 15 µm/mm

FDM STD 300 µm ou plus ± 0,241 mm ± 0,241 mm

Les graphiques des pages suivantes comparent les tolérances « standard » mini (pointillé gris) et

maxi (pointillé rouge) de la norme NFT 58-000, avec la tolérance donnée par les fabricants pour

des cotes nominales comprises entre 1,0 mm et 500,0 mm, et pour les principaux procédés de

fabrication d’impression 3D plastique : Extrusion de fil (FDM), Stéréolithographie (SLA), Frittage

de poudre (SLS), polymérisation de résine photosensible (PolyJet®), dépôt de liant chimique sur

lit de poudre (MJM)

Ces courbes comparatives mettent en évidence que les tolérances réelles de l’impression 3D

fournies par les fabricants de machines sont dans la norme pour les petites dimensions, et

peuvent être meilleures que la tolérance standard NFT 58-000 pour les cotes plus larges.

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Procédé de fabrication : POLYJET™

Principe : Polymérisation par UV de gouttelettes de résines photosensibles projetées sur un plan

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Procédé de fabrication : Extrusion de fil (FDM) – résolution standard

Principe : Dépôt de fil fondu à travers une buse d’extrusion chauffée

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Procédé de fabrication : Binder Jetting Material (BJM)

Principe : Agent chimique déposé sélectivement pour fusionner des grains de matière (lit de poudre)

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Procédé de fabrication : Multi Jetting Material (MJM)

Principe : Dépôt de gouttelettes de résines + agent liant par une tête d’impression 3D

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Procédé de fabrication : Frittage de poudre (SLS) – résolution standard

Principe : Fusion de grains de matière par une source de chaleur (laser)

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Procédé de fabrication : Frittage de poudre (SLS) – WINDFORM™

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Procédé de fabrication : Frittage de poudre (SLS) – résolution haute définition

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Procédé de fabrication : Stéréo-lithographie (SLA) – résolution Std

Principe : Polymérisation par UV d’un bain liquide de résine photosensible

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Procédé de fabrication : Stéréo-lithographie (SLA) – résolution HD

Principe : Polymérisation par UV d’un bain liquide de résine photosensible

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Procédé de fabrication : Extrusion de fil (FDM) – résolution Haute définition

Principe : Dépôt de fil fondu

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Procédé de fabrication : Extrusion de fil (FDM) – résolution Haute définition

Principe : Dépôt de fil fondu

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Tolérances selon les familles de plastiques

La norme NFT 58-000 précise des tolérances différentes pour 5 classes de plastiques, dans le

cadre de leur fabrication par compression ou injection. Les écarts entre les classes de plastiques

ne deviennent significatifs que pour les classes de tolérance « réduites » ou « de précision », ainsi

qu’à partir de cotes nominales supérieures à 200 mm pour la classe de tolérance « standard ».

C’est pourquoi sauf exception les tolérances appliquées aux pièces fabriquées par impression 3D

seront indépendantes de la classe de plastique utilisé.

Le concepteur pourra cependant intégrer les tolérances spécifiques de la classe 5 pour des pièces

de grandes dimensions réalisées avec des matériaux plutôt souples (shore D < 50)

Rappel des classes de plastiques

Classe 1 Plastiques phénol

polyesters non saturés,

epoxides

Classe 2 Plastiques phénol pré-imprégnés

Classe 3 Polyamides PA6, PA66, PA10, PA11, PA12 non chargés shore D > 50

Polyacetates (L < 150 mm)

PP chargés

TPU shore D > 50

PVC shore D > 50

Classe 4 Polyamides PA6, PA66, PA10, PA11, PA12 chargés FV, FC

PPO non chargé, PPO chargé FV

PC non chargé ou chargés

ABS non chargés ou chargés

PS, PMMA, PSU, PPS

Polyacetates chargés

Classe 5 PE copolymères shore D < 50

Polyamides shore D < 50

TPU shore D < 50

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Tableau de tolérances dimensionnelles selon la classe de plastique pour quelques cotes usuelles

Cote nominale Classe plastique

Tolérance standard (mm)

Tolérance réduite (mm)

Tolérance précision (mm)

A ≤ 1 mm 1 ± 0,13 ± 0,06 ± 0,04

2 ± 0,13 ± 0,08 ± 0,06

3 ± 0,13 ± 0,06 ± 0,06

4 ± 0,13 ± 0,06 ± 0,04

5 ± 0,13 ± 0,10 ± 0,08

3 ≤ A ≤ 6 mm 1 ± 0,17 ± 0,08 ± 0,06

2 ± 0,17 ± 0,10 ± 0,08

3 ± 0,17 ± 0,10 ± 0,08

4 ± 0,17 ± 0,08 ± 0,06

5 ± 0,17 ± 0,12 ± 0,10

10 ≤ A ≤ 15 mm 1 ± 0,22 ± 0,10 ± 0,08

2 ± 0,22 ± 0,13 ± 0,10

3 ± 0,22 ± 0,13 ± 0,10

4 ± 0,22 ± 0,10 ± 0,08

5 ± 0,24 ± 0,17 ± 0,13

40 ≤ A ≤ 53 mm 1 ± 0,33 ± 0,17 ± 0,13

2 ± 0,37 ± 0,24 ± 0,17

3 ± 0,37 ± 0,24 ± 0,17

4 ± 0,35 ± 0,17 ± 0,13

5 ± 0,47 ± 0,33 ± 0,24

90 ≤ A ≤ 115 mm 1 ± 0,50 ± 0,29 ± 0,20

2 ± 0,60 ± 0,41 ± 0,29

3 ± 0,60 ± 0,41 ± 0,29

4 ± 0,50 ± 0,29 ± 0,20

5 ± 0,87 ± 0,60 ± 0,41

260 ≤ A ≤ 315 mm 1 ± 1,10 ± 0,60 ± 0,44

2 ± 1,40 ± 1,00 ± 0,70

3 ± 1,40 ± 0,95 ± 0,66

4 ± 1,10 ± 0,70 ± 0,44

5 ± 2,10 ± 1,45 ± 1,00

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