EXPERT INSIGHT
Guide de l'impression 3D de polyamides
Qu'est-ce qu'un nom ? En ce qui concerne le polyamide, il y en a beaucoup. Les chiffres, les lettres, les technologies ont tous un impact sur les caractéristiques de la pièce finale, d'où l'importance de choisir la bonne option pour votre projet. Et comme il s'agit d'une famille comptant de nombreux membres, cette décision peut s'avérer quelque peu décourageante.
Heureusement, ce guide est là pour vous aider. Nous allons nous pencher un peu plus sur chaque option, en explorant leurs points forts et leurs applications idéales, et en expliquant les principales différences entre les technologies que vous pouvez choisir : Multi Jet Fusion (MJF), fused deposition modeling (FDM), et selective laser sintering (SLS).
Dans ce guide :
Technologies
Matériaux :
Quelle technologie d'impression 3D choisir ?
L'une des premières choses que vous remarquerez en choisissant un matériau est que le polyamide est disponible pour de multiples technologies, y compris les techniques de fabrication traditionnelles. Le choix de l'un ou l'autre dépend des besoins de votre projet. Bien qu'il ne soit pas toujours possible de définir des différences plus que générales entre chaque technologie, il est important de savoir que le processus a un impact sur la performance de la pièce, et qu'il n'y en a pas deux qui donnent le même résultat.
le MJF est réputé pour fournir des pièces de haute performance et des délais de livraison courts. Elle se distingue par l'impression de composants qui tendent à avoir une plus grande densité que ceux fabriqués par SLS, en partie grâce à une épaisseur de couche plus faible, ce qui signifie qu'elle est susceptible d'avoir de meilleures propriétés mécaniques.
C'est un excellent choix pour les composants qui requièrent les attributs suivants :
- Étanchéité
- Conductivité thermique ou électrique
- Faible anisotropie
Alors que les pièces imprimées en MJF ont souvent un léger avantage en termes de performances mécaniques, les pièces imprimées en SLS ont tendance à être meilleures sur le plan visuel. Vous trouverez une plus grande variété d'options de finition et de post-traitement ainsi qu'une précision et des performances de pièces tout aussi élevées, ce qui le rend tout aussi adapté à la plupart des pièces de prototypage et d'utilisation finale.
D'une manière générale, c'est un bon choix si votre projet nécessite les éléments suivants :
- Surfaces lisses, peintes ou esthétiquement agréables
- Géométries complexes
- Tolérances précises
Contrairement à la technique MJF et SLS, qui sont toutes deux des technologies de lit de poudre, la technique FDM dépose le matériau fondu couche par couche sur une plate-forme de construction. Compte tenu de ce changement d'approche, il est compréhensible que les pièces FDM présentent des différences plus marquées que les autres. Chez Materialise, vous avez accès au PA 12 chargé de carbone (PA-CF), qui est idéal pour fabriquer des composants incroyablement durables et légers, dotés d'excellentes propriétés mécaniques.
Les pièces non finies ont tendance à présenter une surface plus rugueuse qu'avec les procédés MJF et SLS. Si l'esthétique est importante, vous devrez donc investir dans l'une des nombreuses options de post-traitement à votre disposition. Bien entendu, nous proposons également d'autres thermoplastiques qui offrent des avantages différents, mais nous nous en tiendrons aux polyamides dans cet article.
Dans l'ensemble, il s'agit probablement de la meilleure solution lorsque les exigences suivantes sont les plus importantes :
- Solidité et durabilité
- Rigidité
- Résistance au stress
Comment choisir un matériau d'impression 3D ?
En toute honnêteté, cela dépend de ce que vous considérez en premier ; vos options sont automatiquement définies par la technologie que vous choisissez, et vice versa. Il est donc essentiel de bien comprendre les exigences de votre pièce finale, que ce soit en termes de caractéristiques ou de certifications. Idéalement, il s'agit d'informations que vous devez partager de la manière la plus détaillée possible lorsque vous vous adressez pour la première fois à votre partenaire d'impression 3D.
Pour simplifier vos choix, nous avons réparti les polyamides disponibles en trois groupes, en commençant par les produits de niche ou les exigences les plus strictes, avant de passer aux matériaux plus traditionnels et plus connus.
Polyamides ignifuges
Si l'ignifugation est une caractéristique obligatoire pour votre pièce, votre choix est simple : PA-FR. Ce polyamide contient un produit chimique retardateur de flamme et est conforme à CS/FAR 25.853. Ceux qui travaillent dans l'aérospatiale et l'aéronautique seront peut-être intéressés de savoir qu'il est également disponible dans une qualité certifiée Airbus conformément à l'AIPI 03-07-022.
Il est idéal pour imprimer des pièces résistantes à la flamme avec d'excellentes propriétés mécaniques et dispose d'une grande variété d'options de finition pour les projets où l'esthétique est importante.
Polyamides chargés
Lorsque vous avez besoin de pièces solides et durables, il est difficile de faire l'impasse sur les polyamides chargés, et peu d'entre eux sont comparables au PA 12 chargé de carbone. Ce thermoplastique solide, rigide et léger est renforcé par de la fibre de carbone, ce qui lui confère la plus grande résistance à la flexion et le meilleur rapport rigidité/poids de tous les matériaux FDM - et le rend deux fois plus résistant que le polyamide ordinaire.
Ces caractéristiques le rendent idéal pour des applications telles que l'outillage, les prototypes fonctionnels et les pièces de machines soumises à des contraintes régulières.
En fusionnant le polyamide et l'aluminium, PA-AF produit des pièces présentant des caractéristiques claires de chaque matériau : robustesse, rigidité et résistance à la chaleur jusqu'à 130°C, ainsi qu'un aspect métallique qui en fait un matériau idéal pour les modèles, l'outillage et les montages.
Se situant quelque part entre le PA 12 traditionnel et le PA-AF en termes de caractéristiques, ce polyamide chargé de verre offre une durabilité, une rigidité et une résistance thermique élevées jusqu'à 110°C. Il est idéal pour les prototypes fonctionnels et les pièces finales rigides, en particulier celles qui sont utilisées dans des environnements exigeants où la résistance à la température et à l'usure est essentielle.
Polyamides traditionnels
Lorsqu'il s'agit de nommer des matériaux - en particulier les polyamides traditionnels, PA 11 et PA 12 - il peut être utile de commencer par expliquer la signification des chiffres. Dans ce cas, il s'agit du nombre d'atomes de carbone dans l'unité monomère. Ce n'est qu'un des facteurs, avec la taille des particules ou des couches et les additifs tels que les antioxydants et les agents d'écoulement, qui influencent les caractéristiques de chaque variante.
Peut-être le matériau d'impression 3D le plus couramment utilisé, PA 12 est réputé pour sa stabilité, sa résistance chimique et sa solidité. Bien que ses propriétés mécaniques soient légèrement inférieures à celles du PA 12 MJF, cette combinaison de matériau et de technologie offrira de meilleures propriétés de surface ainsi qu'un plus grand choix d'options de finition.
Tout comme son homologue en MJF, c'est une option idéale pour les prototypes fonctionnels, les pièces séries et les biens de consommation.
Si les performances mécaniques sont plus importantes pour vous que l'esthétique, une combinaison de PA 12 et de MJF sera probablement votre meilleure option - bien que la qualité de la surface ne vous décevra pas non plus. Une faible porosité, des propriétés mécaniques quasi isotropes, des textures nettes et des surfaces détaillées font de ce matériau polyvalent un favori régulier.
D'une densité supérieure à celle du polyamide fritté au laser, ce matériau robuste et polyvalent est idéal pour les formes de précision et convient aussi bien aux prototypes fonctionnels qu'aux pièces d'utilisation finale.
Pour les projets où l'esthétique, la rapidité et le prix sont essentiels, vous ne pouvez pas vous tromper avec PA 12S. Sa combinaison gagnante de spécifications visuelles élevées, d'une excellente précision dimensionnelle, de performances mécaniques importantes et de faibles exigences en matière de post-traitement fait de ce polyamide une alternative polyvalente pour un large éventail de projets.
C'est le choix idéal pour les itérations rapides pendant le prototypage ou la production en série à faibles exigences.
Ce matériau est quelque peu unique parmi les polyamides en ce sens qu'il offre la grande solidité et la résistance aux contraintes du PA 12 avec une rigidité moindre et un allongement plus élevé. Si l'on ajoute à cela une qualité de surface et de détail impressionnante, on obtient une option idéale pour la production en série et les prototypes fonctionnels.
Depuis que le PA 11 a été ajouté à notre portefeuille, il s'est avéré particulièrement populaire dans des industries telles que medtech, l'aéronautique, et l'automobile.
L'aide est toujours disponible
Comprendre les différents polyamides est un bon début pour trouver celui qui convient à votre projet. Bien sûr, chaque projet est différent ; il n'y a pas de solution unique. Que vous donniez la priorité aux coûts, aux performances mécaniques, à l'esthétique ou à une combinaison de ces éléments, les exigences de votre projet détermineront la technologie et le matériau qui vous conviennent le mieux. Il est essentiel d'aborder chaque projet avec un esprit ouvert et de trouver un partenaire qui puisse vous donner des conseils honnêtes et impartiaux. Ils voudront toujours que vous réussissiez et que vous obteniez les meilleurs résultats.
Chez Materialise, nous en sommes fiers. Nous sommes une entreprise agnostique, ce qui signifie que nous n'avons pas de préférence pour une solution plutôt qu'une autre. Depuis plus de 30 ans, nous avons acquis une connaissance approfondie de chaque option, et nous sommes ravis de la partager avec nos clients.
Si vous souhaitez nous parler de votre projet ou en savoir plus sur les choix qui s'offrent à vous, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes toujours heureux de vous aider.
Partageons :
Vous aimerez peut-être aussi
Ne ratez jamais une histoire comme celle-ci. Recevez-les dans votre boîte de réception une fois par mois.