Alors que les clients industriels commencent de plus en plus à se fier aux processus de fabrication additive pour les pièces d'utilisation finale fonctionnelles, les matériaux comme le PA11 utilisé avec le frittage sélectif au laser (SLS) continuent d'avoir plus d'impact. Tous les avantages classiques s'appliquent : de la réduction du temps de production aux possibilités extrêmes de personnalisation et à la possibilité de créer des géométries complexes comme jamais auparavant.
La résistance et la durabilité sont deux avantages clés du PA11 qui rendent ce matériau idéal pour les pièces fonctionnelles telles que les engrenages et les charnières. Une ductilité élevée est également un avantage majeur, offrant une excellente résistance aux chocs pour les pièces dans des applications comme l'automobile ou l'aérospatiale, ainsi que d'autres pièces manufacturées qui doivent résister à une utilisation rigoureuse comme les équipements de protection pour le sport. Le PA11 est également bien adapté aux applications qui nécessitent une résistance aux conditions météorologiques difficiles, en particulier à la chaleur.
Origines durables : le PA11 est d'origine naturelle et respectueux de l'environnement
Voici un fait intéressant à propos du PA11 (également connu sous le nom de Nylon 11, EOS PA11, Nylon Polyamide 11), et que beaucoup trouvent surprenant au début : il est fabriqué à partir d'huile de ricin. La graine de ricin est en fait un ingrédient inclus dans de nombreux types d'additifs différents, des produits médicaux et de soin de la peau aux matériaux pour la fabrication industrielle.
En termes d'impression 3D, le PA11 respectueux de l'environnement peut également être facilement recyclé dans la fabrication, souvent jusqu'à 70 %. Cela conduit à l'un des autres plus grands avantages non seulement pour l'impression 3D PA11 mais SLS dans son ensemble. L'impression 3D SLS, l'une des plus anciennes et toujours l'une des plus puissantes de fabrication additive, s'appuie sur un laser pour se déplacer d'avant en arrière sur chaque couche lors de la construction d'une structure, en frittant la poudre de nylon PA11 pour construire une structure solide. Les supports ne sont pas nécessaires car la poudre supplémentaire non frittée agit comme un mécanisme de renforcement, entourant et stabilisant la pièce pendant l'impression. Ensuite, la poudre peut être réutilisée.
Avantages incontestables : résistance des propriétés des matériaux
Le PA11 possède une large gamme de caractéristiques matérielles fortes, ce qui le rend propice à la fabrication additive. Ceux-ci inclus:
Résistance à la traction – Mesurée en termes de contrainte qu'une pièce peut supporter avant de se casser, la résistance à la traction est souvent utilisée pour comparer la durabilité des matériaux pour l'impression 3D. La force est mesurée en mégapascals (MPa), qui sont des unités de pression. Avec une résistance à la traction élevée comme 48 MPa et une ténacité importante, le PA11 est un bon candidat pour des pièces robustes et fonctionnelles, ainsi que des prototypes qui résisteront dans le temps. Élongation élevée à la rupture – Également connue sous le nom de « déformation à la rupture », l'allongement à la rupture mesure une pièce après sa fracture, en comparant la longueur initiale de la pièce et la même après qu'elle ait été tendue et cassée. L'objectif est d'évaluer la résistance du matériau aux contraintes ou à l'étirement, ainsi que sa flexibilité, en calculant la marque de déformation à rupture en pourcentages. Un allongement élevé à la rupture est une caractéristique impressionnante du PA11 à 45%, car les matériaux sont finalement capables de se plier et de s'étirer hors de leur état naturel lorsqu'ils sont soumis à des contraintes, puis de revenir à la normale par la suite. Un allongement à la rupture plus élevé entraîne également une ductilité et une résistance aux chocs plus élevées. Élasticité – Une bonne élasticité permet également à un matériau comme le PA11 de revenir à son état d'origine après avoir été étiré ou plié. Techniquement, les qualités élastiques font référence à l'énergie laissée dans un matériau après qu'il a été soumis à une contrainte, ce qui lui permet de se remettre en place. Résistance chimique – Une résistance supérieure aux produits chimiques tels que les hydrocarbures, les principaux éléments du pétrole et du gaz naturel, est un trait très positif que l'on retrouve également dans le PA11 – et c'est souvent la raison pour laquelle ce matériau est choisi pour les applications industrielles. Le PA11 est également résistant aux aldéhydes, cétones, bases minérales, sels, alcools, carburants, détergents, huiles et graisses.
Des pièces exceptionnelles pour des applications exigeantes
Tout en se prêtant à des applications extrêmement rigoureuses comme l'automobile et l'aérospatiale, le PA11 est également biocompatible, ce qui le rend adapté aux applications médicales extérieures, et en particulier à celles nécessitant non seulement la capacité de résister à une utilisation à long terme, mais aussi la flexibilité. Un bon exemple serait les genouillères imprimées en 3D ainsi que d'autres types de supports médicaux comme les prothèses qui offrent un traitement progressif et spécifique au patient en raison de la possibilité de personnaliser les appareils, ainsi que d'en créer de nouveaux rapidement et à un prix abordable pour les patients comme les enfants qui peuvent continuer pour les dépasser.
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La publication Les pièces imprimées en 3D PA11 sont conçues pour durer est apparue en premier sur le blog Shapeways.
