Impression 3D SLS : les matériaux utilisés
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Par
Marie-Christine Flibotte
le
23 août 2023
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Conseils techniques et tutoriels
Optimisation des coûts, productivité élevée, impression d'haute définition, grande liberté de conception, voici quelques-uns des avantages de l'impression 3D SLS (Selective Laser Sintering, frittage sélectif par laser). En disposant d’équipements d’impression de frittage laser de type « ouverts », Solaxis s'offre une plus grande liberté au niveau du choix des matériaux utilisés. Cela ouvre la porte à la fabrication de divers types de pièces, et ce, peu importe le secteur d’activités. Découvrez des exemples de matériaux qui peuvent être utilisés pour l'impression 3D SLS et commencez à planifier la fabrication de vos prochaines pièces !
Des matériaux avancés pour des applications variées
Bien que de nombreux matériaux puissent être utilisés pour la conception de pièces par impression 3D SLS, tous présentent une caractéristique commune : ils sont faciles à manipuler. Par effet systémique, l’utilisation des thermoplastiques suivants permet d’imprimer des pièces aux géométries complexes, de façon répétable, et ce qu’il s’agisse de concevoir un prototype ou de répondre à des enjeux de production. Voici quelques exemples de nos matériaux.
Polypropylène
Thermoplastique couramment utilisé lors du moulage par injection, le polypropylène est également un matériau de choix pour l’impression 3D SLS. Il se distingue en effet par ces caractéristiques :
- Excellente résistance chimique ;
- Ductilité importante ;
- Durabilité élevée ;
- Allongement élevé à la rupture (env. 30 %) ;
- Faible absorption de l’humidité ;
- Coût relativement faible.
Grâce à ses propriétés, le polypropylène est un matériau de choix pour fabriquer des pièces comme des gabarits et assises durables, composantes industrielles pour usages multiples, conduits variés, réservoirs dédiés au stockage de divers produits, notamment chimiques. Ce matériau fonctionne parfaitement pour les charnières et les clips, les prototypes économiques et fonctionnels.
Les domaines d'application varient considérablement : de l'automobile, l'électronique et les articles de sport jusqu'aux produits de soins de santé et orthopédiques.
Nylon PA 11
Le Nylon PA 11, thermoplastique populaire pour les courtes et moyennes séries, permet de concevoir des pièces par impression 3D SLS aux spécificités suivantes :
- Robustesse et durabilité ;
- Ductilité importante ;
- Résistance élevée aux chocs ;
- Élongation élevée ;
- Allongement élevé à la rupture (45%) ;
- Excellente résistance chimique ;
- Biosourcé (huile de ricin) ;
- Biocompatibilité.
Le Nylon PA 11 est donc préconisé pour la conception de pièces critiques, c’est-à-dire celles étant fréquemment soumises à des contraintes physiques et environnementales importantes. Par exemple, nous privilégions ce matériau pour l’impression 3D SLS de pièces intérieures de véhicules, composantes de pare-chocs, charnières et orthèses médicales. Ce thermoplastique s'avère efficace pour les prototypes fonctionnels, pièces de remplacement, et pièces de courtes séries pouvant être soumises à des charges moyennes.
Nylon PA 11 CF (carbon-filled)
Chargé de fibre de carbone, le Nylon 11 CF est optimisé pour les applications à hautes performances. Il confère aux pièces imprimées par SLS des propriétés mécaniques exceptionnelles comme :
- Résistance à la traction élevée ;
À titre d’exemple, alors que la résistance à la traction est de 28 MPa pour le polypropylène, de 45 MPa pour le Nylon PA 11, elle est de 71 MPa pour le Nylon PA 11 CF. - Température de fléchissement sous charge de 189 °C à 0,45 MPa versus 176°C pour le Nylon PA 11 et 102°C pour le polypropylène dans des conditions similaires.
- Excellente résistance aux chocs ;
- Élongation élevée ;
- Excellent rapport résistance/poids ;
- Biosourcé (huile de ricin).
Le Nylon PA 11 CF est un matériau de choix pour fabriquer des pièces devant se démarquer par leur rigidité et leur solidité. Entre autres, nous mettons à profit les propriétés de ce thermoplastique lorsqu’il s’agit de concevoir par fabrication additive SLS des pièces automobiles, composantes de structures légères, pièces de remplacement de composantes métalliques, et pièces partiellement conductrice d'électricité.
Nylon PA 11 ESD
Bien que le Nylon PA 11 ESD possède bien entendu des caractéristiques intéressantes similaires au Nylon PA 11 (résistance élevée à la traction, élongation), il se démarque également par des propriétés spécifiques comme :
- Faible résistivité électrique.
- Résistance aux décharges électrostatiques.
Ainsi, ce thermoplastique offre une multitude de possibilités pour le secteur de l’électronique. À cet effet, au cours des derniers mois, nous avons d’ailleurs complété divers mandats axés sur l'impression 3D SLS de boîtiers électroniques. Les matériaux résistants aux décharges électrostatiques, comme le PA 11 ESD, sont principalement utilisés dans la fabrication de produits électroniques, où parfois des milliers de composantes électroniques sont produites chaque jour, nécessitant diverses composantes, des gabarits, des outils et des accessoires personnalisés.
L’impression 3D SLS permet d'utiliser une diversité de matériaux présentant diverses caractéristiques. Les pièces fabriquées peuvent donc répondre aussi bien à des requis mécaniques, physiques, et/ou esthétiques. De ce fait, l’impression 3D SLS trouve sa place dans de nombreux secteurs d’activités.
Vous souhaitez fabriquer une pièce en impression 3D SLS mais vous ne savez pas pour quel matériau opter ? Demandez conseils à nos experts. Contactez-nous !