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Matériaux pour impression 3D et texture finale : SLS & HP MJF

Cet article compare les finitions de surface des matériaux d'impression 3D pour le frittage laser sélectif (SLS) et la fusion multijet HP (MJF).

La texture finale d’une pièce réalisée au moyen d’une imprimante 3D est déterminée, d’une part, par le matériau à partir duquel elle sera fabriquée et, d’autre part, par la technologie d’impression 3D qui sera utilisée. Du fait qu’il existe aujourd’hui sur le marché différents matériaux et technologies d’impression 3D, nos clients se demandent souvent quel sera l’aspect final de leur pièce, notamment en termes de texture et de grain de surface.

C’est pourquoi, dans cet article, nous allons récapituler pour les technologies d’impression 3D SLS et HP MJF, les matériaux utilisables et la texture finale qui en résultera.

Comparaison : matériaux pour impression 3D SLS et HP MJF

Technologie d’impressionMatériauTexture finaleExemples
SLSNylon PA 12Granuleuse (peut être poli pour obtenir une texture satinée mate)
Standard – SLS 3D Printing
 Nylon PA 12 GB/GFGranuleuse (peut être poli pour obtenir une texture satinée mate)
Glass-Filled – 3D Printing
HP MJFNylon PA 12Granuleuse
Standard – HP MJF 3D Printing 
 Nylon PA 11Granuleuse mais plus lisse que le Nylon PA 12
Media Tumbled Nylon PA 11 – HP MJF (www.hp.com)
 Nylon PA 12 GB/GFGranuleuse
Media Tumbled and Glass Filled Nylon PA 12 – HP MJF (www.hp.com)
 Estane 3D TPU M95ALisse, avec un toucher similaire au caoutchouc
Media Tumbled Estane 3D TPU M95A – HP MJF (www.hp.com)

Frittage Sélectif au Laser (SLS)

La technologie d’impression 3D SLS emploie un laser à haute-puissance (par exemple, un laser au dioxyde de carbone) pour faire fondre une poudre à base de nylon dans le but de façonner l’objet voulu. Ce procédé effectue un balayage des coupes transversales générées à partir d’un modèle CAD, ce qui permet à l’imprimante de réaliser un frittage du matériau pulvérulent afin de construire la pièce, une couche après l’autre. Les pièces fabriquées au moyen de la technologie FSL présentent généralement une surface granuleuse, avec parfois de légères variations de textures en fonction du matériau utilisé. Les différentes caractéristiques (y compris leur texture finale) des principaux matériaux de l’impression 3D SLS sont résumées ci-dessous :

Nylon PA 12 (gris, blanc ou toute autre couleur)

Le nylon PA 12 pour l’impression 3D SLS possède de très bonnes propriétés mécaniques : résistant à la plupart des composés chimiques inorganiques (y compris l’ammoniaque et l’acide sulfurique), il est aussi résistant à la chaleur, avec un point de fusion situé vers 178 à 180°C. Disponible en gris et en blanc, il y a également la possibilité de l’imprimer en n’importe quelle couleur voulue. Les pièces réalisées en nylon PA 12 présentent une surface granuleuse, qui peut être polie pour obtenir un fini satiné mat. La pièce finale peut également être teinte en n’importe quelle couleur.

Nylon PA 12 GB/GF

Cette variante du nylon PA 12 a été renforcée avec des billes de verre, ce qui permet de réaliser des pièces avec une meilleure stabilité thermique et une rigidité accrue par rapport à celles fabriquées en nylon PA 12 ordinaire. Les pièces obtenues avec le nylon PA 12 armé de verre présentent la même surface granuleuse, que l’on peut lisser par polissage.

HP Multi Jet Fusion

La technologie Multi Jet Fusion, parfois aussi désignée sous l’appellation HP MJF, est une technologie propriétaire d’impression 3D détenue par Hewlett Packard (HP). Ce procédé part d’une fine couche de polymère, déposée sur une plateforme de construction, sur laquelle on vient pulvériser un agent facilitant la fusion avant de déposer par-dessus une nouvelle couche de polymère. Une source infrarouge réalise un frittage afin de maintenir la cohésion de la structure. On répète ces mêmes étapes jusqu’à l’obtention de la pièce voulue. Les matériaux les plus populaires pour l’impression 3D MJF sont les suivants :

Nylon PA 12 (gris, ou toute autre couleur)

Le nylon PA 12 utilisé dans l’impression 3D MJF possède une résistance à la traction et un allongement à la rupture légèrement plus élevé que la variété utilisée pour l’impression SLS. La texture finale est granuleuse, comparable à un morceau de sucre, et peut être lissée par polissage.

Nylon PA 12 GB/GF

En termes de texture finale, le nylon PA 12 GB utilisé dans l’impression 3D MJF est similaire au nylon PA 12 MJF ordinaire, avec une surface obtenue granuleuse.

Nylon PA 11

Le nylon PA 11 présente une résistance accrue aux impacts et aux rayonnements ultraviolets. Toutefois, sa résistance générale et sa rigidité sont un cran en-dessous du nylon PA 12. Sa texture finale exhibe un aspect quelque peu rugueux et granuleux, mais tout de même plus lisse que le nylon PA 12.

Estane 3D TPU M95A

Le TPU (Thermoplastic Polyurethane) est un élastomère doté d’une grande résistance aux déchirements. Sa dureté de Shore le rend adapté à la fabrication de pièces avec des exigences particulières en termes de durabilité, et qui réclament des propriétés similaires au caoutchouc. L’Estane TPU M95A utilisé dans l’impression 3D MJF donne des pièces avec un toucher lisse, ressemblant à celui du caoutchouc.

Conclusion

Xometry Europe propose des services d’impression 3D SLS et MJF de haute qualité et pour des matériaux variés, notamment le nylon PA 11, nylon PA 12, nylon PA 12 GB/GF, et l’estane 3D TPU M95A. Rendez-vous sur notre plateforme de devis instantané afin d’obtenir un devis pour vos pièces imprimées en 3D

Pour en apprendre plus sur les matériaux et leur texture finale, jetez donc un œil sur la vidéo ci-dessous :

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