En parlant des matériaux avec lesquels un utilisateur de la technologie d’impression 3D peut imprimer en 3D, le nylon est un matériau qui se démarque. Le nylon est non seulement l’un des matériaux les plus populaires pour l’impression 3D professionnelle, mais il a également un large éventail d’applications.
Un crédit aux deux choses mentionnées ci-dessus va aux propriétés uniques qu’il possède. Imprimer en 3D, le Nylon, c’est fabriquer des pièces et des prototypes fonctionnels facilement et à moindre coût.
Dans cet article, nous allons parler de la façon dont le nylon peut être utilisé comme matériau pouvant être imprimé en 3D. On dit que le nylon peut être imprimé à l’aide de nombreuses technologies d’impression 3D différentes, telles que la fusion par dépôt de fusion, le frittage laser sélectif et la fusion multijet.
Chimiquement, le Nylon est un polyamide que l’on retrouve dans les variantes PA 11 et PA12. C’est un matériau très solide et durable qui offre une certaine flexibilité parmi les parois minces.
Une autre caractéristique du nylon est qu’il a un point de fusion élevé et un très faible coefficient de frottement, grâce à quoi il est utilisé dans l’impression 3D d’engrenages fonctionnels.
Une propriété du nylon qui en fait l’un des matériaux les plus populaires pour l’impression 3D est qu’il est hygroscopique, c’est-à-dire qu’il absorbe l’humidité.
Il est plus facile d’imprimer en 3D des pièces et des prototypes fonctionnels avec des teintures pour tissus et des impressions par pulvérisation pour modifier l’esthétique de la pièce ou du prototype final.
D’un autre côté, cette même caractéristique qui rend le nylon populaire est également une caractéristique qui le rend susceptible d’absorber l’humidité de l’air et affecte ses performances globales.
Commençons par examiner les paramètres d’impression dont vous avez besoin pour imprimer avec du nylon dans diverses technologies d’impression 3D.
Comment imprimer en 3D du nylon à l’aide de la technologie FDM ?
Avant de lire comment imprimer du nylon avec la technologie FDM, voyons brièvement comment l’impression avec la technologie FDM est possible. Parmi les très nombreuses méthodes utilisées pour l’impression 3D de matériaux, le dépôt par fusion est le plus populaire.
Modélisation des dépôts de fusion
Les pièces et prototypes fonctionnels créés à l’aide d’une imprimante basée sur la technologie FDM ne sont que des fichiers CAO. Pour imprimer à l’aide d’un fichier CAO, le fichier de modélisation doit avoir une extension qui est généralement .STL.
Lors de l’impression d’une pièce ou d’un prototype fonctionnel à l’aide de la technologie FDM, vous n’avez pas seulement besoin de concevoir la pièce exacte ou le prototype fonctionnel que vous devez imprimer.
Vous devez concevoir quelque chose en plus, c’est-à-dire la structure de support qui maintient l’objet pendant qu’il est imprimé en 3D.
Au début du processus d’impression, les matériaux avec lesquels une pièce ou un prototype fonctionnel doit être imprimé sont présents sous la forme de fils plastiques qui sont généralement appelés filaments.
Ils se déroulent à partir d’une bobine et sont ensuite acheminés à travers une buse d’extrusion. La buse fait fondre les filaments, puis les extrude jusqu’à une base appelée plate-forme de fabrication.
Au cours de ce processus, la buse et la base de l’imprimante sont contrôlées par un ordinateur qui lui donne des instructions en fonction des dimensions de l’objet à imprimer en coordonnées X, Y et Z pour la buse et la base à suivre pendant l’impression.
C’est la buse d’extrusion qui se déplace sur la plate-forme de fabrication dans les directions X et Y, ce qui conduit au tracé d’une ligne d’une section transversale de l’objet à imprimer sur la plate-forme.
Cette ligne qui est une couche de plastique, se refroidit et durcit immédiatement et se lie à la couche sous-jacente. Une fois qu’une couche est terminée, la base est ensuite abaissée, laissant place à la prochaine couche de plastique. Voici les meilleures imprimantes 3D FDM.
Paramètres de l’imprimante lors de l’utilisation du nylon dans l’impression 3D FDM
Comme mentionné ci-dessus, le nylon est hygroscopique, ce qui signifie qu’il peut absorber l’humidité de l’air. Ainsi, le nylon doit être stocké dans un endroit sec avec du gel de silice. On constate dans la pratique que le nylon absorbe environ 10 pour cent de son poids en eau.
Ainsi, lorsque le nylon est chauffé, c’est-à-dire pendant le processus d’impression, l’humidité à l’intérieur éclate et affecte l’adhérence du lit et de la couche, générant une finition de surface rugueuse.
En raison de cette condition, le nylon doit être séché avant d’être imprimé en 3D. Et la meilleure précaution pour vous assurer d’obtenir une impression réussie est le séchage au four.
Un autre problème avec le nylon concerne le gauchissement. Pour résoudre un peu ce problème, un lit chauffant est nécessaire pour l’impression 3D de nylon.
Vous devrez appliquer de la colle sur la surface du lit chauffant, ce qui garantirait une impression sans aucun problème de déformation.
Il est également recommandé de ne pas utiliser de ventilateurs de refroidissement. Le moyen le plus simple de sécher le filament, pas seulement le nylon, mais n’importe quel filament, est de le faire cuire dans un four à convection.
Ici aussi, le four doit être préchauffé avant d’insérer une bobine pour le séchage. Après avoir réglé une température de préchauffage pour le four et inséré les filaments une fois celle-ci atteinte, assurez-vous que la température est correctement réglée.
Pour imprimer en 3D du nylon, la température de préchauffage requise est de 70 à 80 degrés Celsius et pour ce faire, le temps requis est de quatre à six heures.
Après avoir effectué cette procédure, le filament de Nylon doit être retiré et stocké dans un récipient hermétique.
Le réglage de la température est l’une des choses les plus importantes car sinon, vous finissez par brûler toute votre bobine.
Comment imprimer en 3D du nylon à l’aide de la technologie SLS ?
Le frittage laser sélectif, comme son nom l’indique, utilise le laser pour remplir un objectif. Avant de connaître le paramètre d’impression général qui doit être pris en compte lors de l’impression de nylon avec, apprenons brièvement à connaître la technologie.
Frittage laser sélectif
Comme mentionné ci-dessus dans la section Fusion de dépôt par fusion, le processus commence par un fichier de conception assistée par ordinateur qui doit être converti au format .STL, ce qui est également le cas avec la technologie SLS.
Parmi les très nombreux objets imprimés à l’aide de la technologie SLS, il y a les matériaux en poudre, qui sont principalement des plastiques tels que le nylon, etc. Ces matériaux en poudre sont dispersés en formant une fine couche au-dessus de la plate-forme de construction des imprimantes.
Une fois la dispersion effectuée, vient le rôle du laser. Un laser contrôlé par ordinateur lui indique quel objet doit être imprimé, après quoi la première couche de l’objet est tracée sur le lit de l’imprimante.
Ici, le rôle du laser est de chauffer la poudre juste en dessous du point d’ébullition ou au-dessus de celui-ci. Faire cela fusionne les particules de la poudre avec laquelle vous souhaitez imprimer en 3D dans la partie d’un prototype fonctionnel.
Dès que la couche initiale de la pièce ou du prototype fonctionnel est formée, la plate-forme d’impression de l’imprimante 3D SLS descend généralement par mesure inférieure à 0,1 mm.
Cela expose le laser à une nouvelle couche de poudre qui doit ensuite être tracée et fusionnée. C’est ce processus qui se poursuit encore et encore jusqu’à ce que l’objet entier ait été imprimé.
Paramètres de l’imprimante lors de l’utilisation du nylon dans l’impression 3D SLS
Si FDM était la technologie la plus utilisée pour l’impression 3D, SLS est la plus adaptée. Pour imprimer en 3D du nylon, vous devez utiliser son PA 11, PA 12, ou comme matériaux composites comme le nylon chargé de fibre de carbone et de verre.
Cependant, selon les rapports, le Nylon PA 11 est plus flexible que le PA 12. L’avantage de ce dernier par rapport au premier est qu’il possède des propriétés mécaniques globales idéales pour la fabrication de prototypes fonctionnels.
Lors de l’impression à l’aide de la technique d’impression 3D SLS, le nylon est utilisé comme poudre d’entrée pour produire de superbes impressions avec d’excellentes propriétés matérielles.
La tolérance de référence pour les imprimantes SLS est de 0,3 mm plus ou moins. L’épaisseur de paroi doit être de 0,7 mm et la hauteur de couche de l’ordre de 80 à 120 micromètres.
Comment imprimer en 3D du nylon à l’aide de Multi Jet Fusion ?
Avant de lire les paramètres recommandés nécessaires pour imprimer en 3D du nylon dans la technologie Multijet Fusion, vous devez en savoir un peu plus sur la technologie, nous vous l’expliquerons donc brièvement.
Technologie de fusion MultiJet
Cette technologie est un procédé d’impression 3D sur lit de poudre développé par HP. Dans cette technologie, il existe un agent qui se lie à la poudre dans un processus similaire au jet de liant.
Bien que cela ne se fasse pas de la même manière que les systèmes de fusion sur lit de poudre à base de laser point par point. Dans cette technique, il y a la distribution sélective d’agents de fusion et de détail sur tout le lit de poudre d’impression.
Ensuite, les couches sont fusionnées à l’aide de lumière infrarouge. Le système complet comprend l’échange d’unités de fabrication pouvant être déplacées entre les imprimantes 3D à fusion multijet et les stations de post-traitement.
Ceci est fait pour un refroidissement rapide et une élimination de la poudre. Le système modulaire permet à l’imprimante et aux stations de post-traitement de fonctionner en continu pendant que les unités de fabrication parcourent le cycle, accélérant la production de pièces.
La tête d’impression de l’imprimante à fusion multijet dépose des gouttelettes d’agent de liaison et d’agent de détail sur toute la couche de poudre de polymère dans un lit préchauffé.
L’agent liant sert d’encre absorbant la chaleur en rendant la poudre qu’il lie, un peu plus susceptible de fondre. Dans cette technique, chaque couche est fusionnée à l’aide de lumière infrarouge pour faire fondre les zones tenues par le liant en une seule fois.
Pendant ce temps, à l’endroit où l’agent de finition a été déposé, un effet de refroidissement fournit des bords nets autour de la zone fondue. Cela empêche le bain de fusion de saigner dans la poudre libre.
La poudre est répartie sur chaque couche solide. Le même processus est répété jusqu’à ce que la pièce soit terminée. Le point à noter ici est que la poudre soutient les pièces au fur et à mesure de leur croissance ; les structures de soutien ne sont donc pas nécessaires.
De ce fait, les utilisateurs peuvent avoir une plus grande liberté de conception et cela leur permet également de produire de plus grandes quantités à la fois.
Paramètres de l’imprimante lors de l’utilisation du nylon dans la fusion Multijet
La technique Multi JetFusion propose de nombreux matériaux d’impression 3D en nylon. À commencer par le PA 12 haute réutilisabilité HP 3D. Ce matériau est idéalement utilisé pour produire des pièces solides et de qualité au moindre coût par pièce en utilisant la technique de fusion multi-jet.
Deuxièmement, les billes de verre HP 3D à haute réutilisabilité PA 12 sont un matériau idéalement utilisé pour produire des pièces rigides, à faible coût et de qualité.
Suivi par HP 3D High Reusability PA 11 qui est un matériau idéalement utilisé pour produire des pièces ductiles et de qualité au coût par pièce le plus bas.
Deuxièmement, enfin, nous avons HP 3D High Reusability PA 12 qui est déclaré conforme à REACH, c’est-à-dire conforme à l’enregistrement, l’évaluation, l’autorisation et la restriction des produits chimiques.
REACH est un règlement de l’Union européenne qui travaille à l’amélioration et à la protection de la santé humaine et de l’environnement contre les risques posés par les produits chimiques. Et enfin, nous avons HP 3D High Reusability PA 12 qui est biocompatible et conforme RoHS.
La conclusion
Il est à noter ici que pour imprimer une pièce ou un prototype fonctionnel en Nylon, vous n’avez pas forcément besoin du matériel c’est à dire imprimante et Nylon.
Pour imprimer en 3D du Nylon, vous pouvez également utiliser les services en ligne disponibles sur différents sites Internet c’est-à-dire imprimer n’importe quel matériau en utilisant n’importe quelle technique et n’importe quelle imprimante. Des plateformes en ligne comme Shapeways, Sculpteo ou I. Materialise peuvent vous le permettre.
Et ne doutez pas de la qualité ou de la fiabilité de ces plateformes en ligne. Certaines de ces plates-formes appartiennent à des entreprises qui fabriquent des imprimantes 3D sur le marché.
Et avec cela, ils ont ouvert ces plateformes pour s’assurer que l’utilisateur de ce matériau peut imprimer en 3D sans aucune limite, c’est-à-dire qu’il n’a pas nécessairement besoin d’avoir une imprimante 3D pour utiliser une pièce imprimée en 3D.
Si vous souhaitez imprimer du nylon en 3D et que vous ne savez pas où vous procurer le matériau, il existe des options telles que MatterHackers Nylon, Ultimaker Nylon et Nexeo Nylon en ce qui concerne l’impression de nylon avec FDM.
Pour SLS, vous pouvez obtenir des résines de nylon d’Alibaba et pour Multijet Fusion, vous pouvez obtenir du nylon de HP, qui détient également le brevet de la technologie d’impression.
Le nylon est un matériau bien adapté pour les pièces et les prototypes fonctionnels qui ont une résistance à la traction plus élevée que le PLA qui est l’un des matériaux les plus populaires pour l’impression 3D.
