Dans le monde de l’impression 3D, il est important de bien choisir le matériau adapté à son application. Les propriétés mécaniques et thermiques des matériaux sont des paramètres essentiels à prendre en compte pour obtenir un résultat optimal.
Plan de l'article
Résistance à la traction et applications spécifiques
La résistance à la traction est une propriété importante pour les pièces structurelles ayant à supporter des charges mécaniques ou statiques. Elle permet de déterminer si un matériau est rigide ou flexible. Cette caractéristique est particulièrement importante pour les matériaux flexibles comme le caoutchouc ou les textiles. Par exemple, lors du traitement de matières premières, une valeur élevée d’absorption d’eau peut indiquer de mauvaises propriétés pour les thermoplastiques.
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- La résistance à la traction permet de mesurer la force nécessaire pour étirer un matériau jusqu’à sa rupture.
- Les matériaux ayant une haute résistance à la traction sont utilisés dans la construction, l’automobile, l’aéronautique, ainsi que dans la fabrication de fils, câbles et gilets pare-balles.
Comparaison de la résistance à la traction entre matériaux traditionnels et imprimés en 3D
Aujourd’hui, il est possible d’obtenir des résistances à la traction comparables, voire supérieures, avec des matériaux imprimés en 3D par rapport à ceux moulés traditionnellement comme le polypropylène ou l’ABS.
Le module de Young : un indicateur de rigidité
Le module de Young, également appelé module d’élasticité, est une mesure de la rigidité d’un matériau sous contrainte. Il est exprimé en gigapascals (GPa) et aide à déterminer comment un matériau réagit lorsqu’il est soumis à des forces extérieures.
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- Un module de Young élevé indique que le matériau est rigide et peu déformable.
- Un module de Young faible signifie que le matériau est plus flexible et ductile.
Comparaison du module de Young entre matériaux traditionnels et imprimés en 3D
Il existe des différences notables dans les modules de Young des matériaux produits par des procédés traditionnels et ceux obtenus par impression 3D. Voici quelques exemples :
- L’ABS a un module de Young de (exemple) GPa lorsqu’il est produit par des procédés traditionnels, tandis qu’en impression 3D, sa valeur se situe autour de (exemple) GPa.
- Le nylon a des valeurs similaires pour le module de Young, que ce soit en fabrication traditionnelle ou en impression 3D.
Procédés d’impression 3D et matériaux associés
Il existe plusieurs technologies d’impression 3D et chacune d’elles utilise des matériaux spécifiques pour obtenir les meilleurs résultats. Voici un aperçu des principales méthodes et de leurs propriétés respectives :
Dépôt de filament fondu (FDM)
Le procédé FDM est l’une des techniques d’impression 3D les plus courantes et convient à un grand nombre de matériaux thermoplastiques, tels que l’ABS, le PLA, le PETG ou encore le nylon. Trouvez le filament 3D.
Stéréolithographie (SLA)
La stéréolithographie utilise des résines liquides qui sont durcies par l’action d’un laser ultraviolet. Cette méthode permet d’obtenir des pièces avec une excellente résolution et des détails fins. Parmi les matériaux utilisés, on trouve des résines standard, flexibles, durables ou encore des résines haute performance.
Frittage sélectif par laser (SLS)
Le frittage sélectif par laser est une technique qui utilise un faisceau laser pour fusionner de la poudre plastique ou métallique couche par couche. Les matériaux typiques utilisés dans cette méthode incluent le nylon, le polyamide et divers alliages métalliques.
Impression PolyJet
Les imprimantes PolyJet déposent des gouttelettes de photopolymères liquides sur la surface de construction, qui sont instantanément durcies lorsqu’elles sont exposées à une lumière UV. Cette technique permet d’imprimer des pièces multi-matériaux et avec différents niveaux de transparence et de flexibilité.
Pour bien choisir le matériau adapté à votre projet d’impression 3D, il est essentiel de prendre en compte les propriétés mécaniques et thermiques ainsi que les différentes technologies d’impression disponibles. Demandez conseil à des professionnels de l’impression 3D. En optimisant votre choix en fonction de vos besoins, vous obtiendrez un résultat de qualité et garantirez la durabilité de vos pièces imprimées.
