Shapeways a récemment co-organisé un webinaire avec Covestro, l'un des principaux fabricants de matériaux, pour mettre l'accent sur la « conception haute performance avec des matériaux imprimés en 3D PBT ». Bien que certains utilisateurs de fabrication additive se familiarisent encore avec le polybutylène téréphtalate (PBT), de nombreuses entreprises industrielles se tournent vers ce nouveau matériau d'impression 3D en raison d'attributs prometteurs tels que la résistance aux températures élevées et basses, et d'excellentes propriétés mécaniques qui conduisent à des pièces très structurellement solides. .
Développé pour la première fois par les Britanniques en 1970, le PBT est un polymère thermoplastique fréquemment utilisé comme isolant dans les applications électriques et électroniques. Très résistant aux solvants et limitant le retrait, le PBT est un favori pour les applications de moulage par injection, devenant également incombustible avec l'ajout de retardateurs de flamme.
Alors que Covestro est le fer de lance des avancées technologiques qui se poursuivent à un rythme accéléré, PBT est désormais sur le point de passer de l'impression 3D de prototypes fonctionnels à des applications de fabrication additive à grand volume.
« Chez Shapeways, nous imprimons en 3D à grande échelle, fabriquons de six à huit mille pièces par jour et expédions partout dans le monde », a déclaré Steve Weart, directeur de la réussite client chez Shapeways. « Une chose dont nous sommes vraiment fiers est de pouvoir nous associer à certaines des plus grandes entreprises de matériaux au monde, comme Covestro. Ils offrent des matériaux incroyables pour les produits que vous pouvez imprimer en 3D avec Shapeways aujourd'hui. »
Pour en savoir plus sur le webinaire, consultez les cinq points suivants :
1. Le PBT continuera à devenir plus répandu
PBT est un acteur éprouvé pour les méthodes de fabrication traditionnelles, mais un nouveau venu relativement à la fabrication additive. Covestro était ravi d'annoncer le PBT comme le premier matériau qu'il apportait sur le marché des additifs.
"Bien qu'il reste un besoin de prototypage fonctionnel, les fabricants veulent en voir plus", a déclaré Nirali Surati, chef de produit mondial pour la fabrication additive chez Covestro. « Ils veulent voir que nous pouvons fabriquer une pièce à partir d'un matériau bien adapté à la fabrication en série. Le PBT est parfait pour une large gamme d'applications industrielles, qui sont également idéales pour la fabrication additive.
Le PBT de Covestro, appelé Arnite T AM1210 (P), est l'une des premières poudres PBT disponibles dans le commerce pour une utilisation sur lit de poudre et le frittage laser sélectif (SLS). La substance est facile à traiter, a un taux de réutilisation élevé et est recyclable, elle peut donc être réintroduite dans le processus de lit de poudre.
Covestro a investi beaucoup de temps, d'efforts et de ressources pour s'assurer que le PBT est extrêmement robuste et traitable, ce qui lui permet d'être utilisé dans des machines à haute température. Le matériau peut être traité à des températures allant jusqu'à environ 428 degrés Fahrenheit (220 degrés Celsius).
2. PBT gagne en faveur dans les applications automobiles et de biens de consommation
Traditionnellement, le PBT a été utilisé pour les boîtiers en génie électrique, mais ces derniers temps, le polymère attire également l'attention en raison de sa polyvalence pour une utilisation dans l'industrie automobile. "La voiture devient comme un smartphone géant", a déclaré Surati. « La bonne nouvelle est que les entreprises sont prêtes à utiliser des technologies plus récentes dans les véhicules, nous assisterons donc à une utilisation accrue de la fabrication additive dans l'industrie automobile. »
La capacité exceptionnelle de la poudre à conserver sa forme et ses performances signifie que ces pièces peuvent supporter les plus grandes variations de température.
"Qu'un boîtier de lampe de phare se trouve en Alaska ou à Abu Dhabi, le matériau conservera son intégrité", a déclaré Surati.
Dans de nombreux cas, les applications de biens de consommation mettent également en évidence la résistance supérieure de la poudre à l'usure et à la décoloration, ainsi qu'une résistance exceptionnelle aux UV et aux intempéries. Dans l'ensemble, cette tendance indique des opportunités d'impression 3D plus personnalisée dans les véhicules et une large gamme de biens de consommation.
3. PBT obtient des notes élevées pour le respect de l'environnement
Alors que la fragilité de notre environnement continue d'être une préoccupation majeure, PBT se distingue également par son respect de l'environnement. Covestro a découvert, grâce à une évaluation tierce de Jabil, l'un des principaux fournisseurs de solutions de fabrication, que son offre PBT a une mécanique très stable car 70 % du matériau est réutilisé et le reste est de la poudre vierge.
Les résultats prouvent que la poudre a les mêmes propriétés diélectriques que le matériau utilisé dans les processus de moulage par injection, ce qui en fait une substance que les ingénieurs et les concepteurs connaissent et sont prêts à utiliser. Cela devrait accélérer son utilisation dans la fabrication additive tout en augmentant sa maturation de la production de centaines de prototypes fonctionnels à des volumes élevés de pièces de production finales.
« Il est important que tous les membres de la communauté de la fabrication additive travaillent dur pour s'assurer que leurs matériaux peuvent être réutilisés », a déclaré Surati. « Nous nous concentrons sur la durabilité du point de vue des matières premières ou de la recyclabilité. »
Développée pour une large fenêtre de frittage, la poudre est facile à imprimer. Les recherches de Covestro ont également révélé que le PBT a une fenêtre de processus solide et stable.
"Vous ne voyez pas de changements dans le comportement de cristallisation, il y a une viscosité très stable", a expliqué Surati. « C'est quelque chose d'important car généralement, après un certain temps d'utilisation de matériaux courants, ils deviennent assez visqueux et ne peuvent plus être traités. »
4. La fabrication additive devrait concerner les écosystèmes, pas les jardins clos
La fabrication additive a prouvé hors de tout doute que sa superpuissance fournit des prototypes avec une vitesse et une précision qui ne peuvent être dupliquées avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Pourtant, nous avons encore du chemin à parcourir avant que la transition vers l'impression 3D pour la fabrication à grande échelle ne soit largement acceptée.
La voie la plus rapide et la plus fluide vers la production de masse nécessite la collaboration de l'industrie. Pour Shapeways et Covestro, il s'agit de créer, d'étendre et de maintenir des écosystèmes, et non de se retirer dans des jardins clos. C'est ainsi que Shapeways a conquis plus d'un million de clients dans le monde tout en produisant plus de 6 000 pièces par jour.
Pour Covestro, la croissance a été alimentée par une série de fusions, d'acquisitions et d'investissements depuis son émergence dans le monde de l'impression 3D Desotech en 1989. L'entreprise se concentre aujourd'hui sur les matériaux durables et fonctionnels, tels que le PBT. En partenariat avec Shapeways, Covestro propose maintenant des solutions innovantes qui présentent le meilleur potentiel pour la fabrication numérique à haut volume, y compris les aspects économiques qui soutiennent des pratiques de conception appropriées.
Un tel travail d'équipe dans l'écosystème est démontré par la façon dont Covestro apporte ses solutions matérielles et son expertise en commerce de proximité à Shapeways, qui applique ensuite ses modèles de coûts éprouvés – un avantage pour tout cycle de fabrication – pour produire des pièces finies dans le volume requis.
5. Il y a un grand potentiel dans l'électronique de puissance
La fabrication de boîtes à fusibles avec du PBT est actuellement une application très courante avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Parce que l'application est un composant électrique, les propriétés électriques du PBT deviennent importantes, encore plus que le boîtier lui-même.
L'effet final est une protection contre les pannes de courant, donc un matériau dimensionnellement stable comme le PBT est un must pour ce genre d'applications. Shapeways et Covestro partagent la vision que l'électronique de puissance est une opportunité de croissance massive pour la fabrication additive.
« Partout où vous regardez, vous voyez la mobilité connectée », a déclaré Surati. "Parfois, vous avez également besoin de composants que vous ne pourrez peut-être pas fabriquer avec des techniques de fabrication traditionnelles", a-t-elle ajouté. "Si vous avez plus d'électronique, vous avez besoin de certaines propriétés électriques et c'est là qu'intervient le PBT. Le coût est fondamentalement le point idéal pour le PBT."
Pour répondre à la demande croissante, Covestro cherche à ajouter plus de fonctionnalités à son PBT, avec des recherches et des tests axés sur la réduction de la fragilité tout en augmentant la ténacité des matériaux. "Nous prévoyons d'aller de l'avant et d'introduire plus de fonctionnalités", a conclu Surati. « Il y a tellement de choix, c'est pourquoi nous aimons travailler avec Shapeways pour aider à créer le chemin le plus rapide vers la production de pièces de masse en utilisant des matériaux innovants et la fabrication additive. »
L'article Impression 3D personnalisée avec PBT : cinq points d'apprentissage clés est apparu en premier sur le blog Shapeways.
