De la durabilité à la ductilité élevée et des exigences de flexibilité à une grande résistance, l'étude de la science des matériaux est vaste. Les connaissances et l'expertise dans ce domaine sont cependant essentielles à une fabrication de qualité, et l'impression 3D ne fait pas exception. Il y a beaucoup à apprendre, mais pour l'impression 3D industrielle, les matériaux les plus populaires sont facilement réduits aux cinq suivants, qui sont tous couramment utilisés même dans les applications les plus avancées.
Nylon 12 [Plastique Polyvalent]
Le nylon 12 [plastique polyvalent] est actuellement en tête de liste en termes de popularité et de polyvalence épique. Renforçant l'un des plus grands avantages de l'impression 3D avec la possibilité de créer des géométries complexes impossibles dans la fabrication traditionnelle, le nylon 12 [plastique polyvalent] est utilisé avec le frittage laser sélectif (SLS) pour tout imprimer en 3D, des modèles médicaux détaillés aux outils de planification chirurgicale. bijoux. Étant donné qu'aucun support n'est requis dans l'impression 3D SLS à base de poudre, les concepteurs disposent d'une plus grande liberté de création et les départements de production peuvent imbriquer des centaines, voire des milliers de pièces dans chaque construction.
Utilisé pour le prototypage rapide ainsi que pour les pièces fonctionnelles hautes performances, le nylon 12 [plastique polyvalent] est unique car, dans sa forme plus mince, il est flexible, ce qui le rend adapté aux ressorts et aux pièces à emboîtement – et dans son état plus épais, assez solide pour l'extrémité -utiliser des pièces dans des applications critiques comme la médecine. Shapeways propose le nylon 12 [plastique polyvalent] en blanc standard, mais il peut être teint en huit couleurs différentes et est disponible en finitions naturelles, traitées et premium. Pour en savoir plus, consultez les directives de conception ici.
PA11
Le PA11 est également utilisé avec la technologie d'impression 3D SLS, mais beaucoup sont surpris d'apprendre qu'il est dérivé de graines de ricin, ce qui le rend respectueux de l'environnement et facile à recycler. Le PA11 est non seulement un matériau flexible, mais il est également connu pour sa durabilité, sa bonne résistance à la traction et sa résistance aux chocs avec un allongement élevé à la rupture, ce qui signifie qu'il sera moins susceptible de se casser sous contrainte. Ce matériau en nylon est également biocompatible, ce qui le rend adapté aux dispositifs médicaux extérieurs imprimés en 3D comme les genouillères ou les prothèses.
La ductilité élevée fait également du PA11 un excellent choix pour les pièces d'utilisation finale qui doivent résister dans des conditions rigoureuses, notamment pour offrir une protection dans les sports avec des équipements personnalisés, ainsi que dans des conditions météorologiques difficiles, et en particulier la chaleur. En raison de sa haute résistance aux chocs, le PA11 est également excellent pour une utilisation dans des applications industrielles telles que l'automobile et l'aérospatiale. Shapeways propose PA11 en blanc, avec une surface légèrement rugueuse comme finition standard, ainsi qu'en mat. Pour en savoir plus, consultez les directives de conception ici.
MJF Plastique PA12
Le plastique MJF PA12 est un autre matériau d'impression 3D populaire similaire au nylon 12 [plastique polyvalent]. Utilisé avec la technologie révolutionnaire Multi Jet Fusion de HP, une méthode à base de poudre reposant sur la technologie jet d'encre, le MJF PA12 est unique car il est imprimé avec une épaisseur de couche plus faible et offre une résolution plus élevée pour les caractéristiques complexes, ainsi qu'une uniformité globale. MJF PA12 offre également une flexibilité dans sa forme de matériau plus mince et est connu pour une plus grande élasticité et moins de rupture, tout en offrant résistance et durabilité pour les conceptions plus épaisses.
Utilisé dans de nombreuses applications industrielles en raison de sa capacité à prendre en charge des géométries sophistiquées, le MJF PA12 est connu pour sa faible porosité ainsi que pour ses excellentes propriétés mécaniques. Il est recommandé pour des applications telles que la technologie des drones, les dispositifs médicaux tels que les prothèses et les pièces mécaniques. Offert en gris ou noir avec une finition légèrement granuleuse, MJF PA12 est disponible en finition naturelle, lisse et légèrement brillante. Pour en savoir plus, consultez les directives de conception ici.
Perles de verre en plastique PA12 MJF
Les billes de verre MJF Plastic PA12 sont définitivement un matériau unique, utilisant des billes de verre pour ajouter de la résistance et de la rigidité aux pièces. Bien que 40% de ce matériau soit infusé de billes de verre, le MFJ PA12GB offre toujours une bonne flexibilité comme son homologue MJF PA12. Les billes de verre PA12 sont également utilisées pour assurer l'intégrité structurelle et la précision dimensionnelle des pièces industrielles, tout en offrant une précision et une répétabilité continues, que ce soit en utilisant Multi Jet Fusion pour imprimer en 3D des pièces personnalisées en volume ou à la demande.
Les MJF PA12GB sont recommandés pour les pièces de grande taille, en particulier lorsque des problèmes tels que le gauchissement doivent être évités dans les pièces hautes performances. Ce matériau est recommandé pour des applications telles que la robotique, les drones, les dispositifs médicaux, les dispositifs mécaniques et l'outillage. Shapeways propose le MJF PA12GB en gris et gris foncé. Pour en savoir plus, consultez les directives de conception ici.
Polyuréthane thermoplastique (TPU)
Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est un matériau bien connu utilisé dans de nombreux types de fabrication, y compris le moulage par injection. Créé dans un laboratoire allemand en 1937, le TPU est composé à la fois de matériaux thermoplastiques et de caoutchouc. Shapeways propose du TPU en blanc standard à utiliser avec la technologie SLS à l'aide d'imprimantes 3D EOS, ainsi que le matériau Ultrasint TPU01 de BASF, disponible en gris, à l'aide d'imprimantes 3D Multi Jet Fusion.
Offrant de grandes possibilités de polyvalence et de personnalisation, le TPU est connu pour sa résistance aux produits chimiques, à la chaleur et à l'abrasion, ainsi qu'une excellente capacité de charge, un bon allongement à la rupture et une résistance élevée à la traction, définissant la quantité de contrainte qu'une pièce peut supporter avant la fracturation. Le TPU convient à des applications telles que l'automobile, la robotique, les appareils médicaux, les équipements de sport et même les chaussures. Pour en savoir plus, consultez les directives de conception ici.
Grande durabilité
Des matériaux comme le nylon 12 [plastique polyvalent] se classent parmi les meilleurs en termes de durabilité, illustrés par le travail avec des clients Shapeways comme 67 Designs. Avec un dévouement continu à l'impression 3D, même pour l'impression à grand volume, la technologie SLS était la solution idéale pour leurs accessoires tout-terrain de luxe comme le MagMount, un appareil destiné à maintenir les tablettes en place pendant les aventures en plein air.
MJF PA12 et MJF PA12GB offrent également une plus grande durabilité en raison de l'absorption profonde de l'énergie thermique lors de l'impression 3D avec Multi Jet Fusion. L'ajout de billes de verre au MJF PA12GB permet une résistance et une rigidité supplémentaires. Des matériaux tels que le PA11 conviennent aux produits nécessitant une durabilité, également en raison d'un large éventail de caractéristiques de matériaux, ce qui les rend adaptés aux pièces d'utilisation finale robustes, ainsi qu'aux prototypes qui ne se décomposeront pas avec le temps.
La flexibilité
Plusieurs matériaux d'impression 3D populaires sont solides et durables, mais dans certains cas, ils offrent également une grande flexibilité. C'est le cas du Nylon 12 [Plastique Polyvalent], ainsi que du PA11 ; Cependant, le TPU se démarque clairement en termes d'élasticité en raison de sa composition en matériau thermoplastique et en caoutchouc, ce qui le rend parfaitement adapté aux dispositifs médicaux tels que les appareils orthodontiques, les prothèses et les implants. La robotique douce est une autre application populaire pour le TPU, car des pièces flexibles sont nécessaires pour les actionneurs, les doigts et les membres simulés et les pinces flexibles.
Résistance à la chaleur
La résistance est souvent un facteur clé dans le choix des matériaux. La résistance à la chaleur est particulièrement importante dans des applications telles que l'aérospatiale et l'automobile où les pièces sont constamment exposées à des températures élevées.
Des matériaux comme le PA11 sont adaptés à ces types d'environnements, ainsi qu'aux conditions météorologiques difficiles, ce qui le rend très attrayant pour les applications industrielles. Le PA11 est également résistant à une large gamme de produits chimiques. MJF PA12GB offre rigidité et résistance pour les pièces plates plus grandes, avec une résistance thermique aidant à éviter le gauchissement.
Imperméabilisation
De nombreuses pièces fonctionnelles nécessitent des produits d'étanchéité pour l'imperméabilisation. Encore une fois, des matériaux comme le nylon 12 [plastique polyvalent] sont en tête de liste. Bien que ce matériau soit résistant à l'humidité, une variété de différents mastics ou revêtements peuvent être utilisés pour le rendre complètement étanche. Le client de Shapeways, Verner Architects, a conçu un meuble-lavabo de six pieds de long pour une salle de bain pour enfants dans le cadre d'un projet de rénovation de luxe. Après que Shapeways 3D ait imprimé la vanité et l'ait expédiée à Verner Architects, ils l'ont enduite de polyuréthane pour assurer une résistance continue à l'eau au fil des ans.
À propos de Shapeways
Shapeways propose plus de 90 matériaux et finitions, et est toujours intéressé à rechercher d'autres matériaux que les clients pourraient également être intéressés à utiliser. Contactez Shapeways dès maintenant pour profiter des avantages d'une technologie et de matériaux de pointe pour la fabrication de créations avec précision, détails complexes et sans minimum ni limite en termes de personnalisation de masse ou de commandes de pièces uniques.
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