ZERO D. poursuit ses développements concernant l’impression 3D (FDM) avec un renfort continu.
Le renfort est auto-sécable, ce qui permet d’utiliser des imprimantes conventionnelles. Nous utilisons pour notre part la SOVOL SV04, qui est une imprimante de type IDEX (Independent Dual Extruder).
ZERO D. continues its developments in 3D printing (FDM) with a continuous reinforcement.
The reinforcement is self-cutting, making it suitable for use with conventional printers. We use the SOVOL SV04, an IDEX (Independent Dual Extruder) printer.
IDEX Sovol SV04
Nos dernières réalisations :
– PETG + fibre de verre (glass fiber)
– PETG + fibre de lin (flax fiber)
– PETG + fibre de basalte (basalt fiber)
– Plastique biosourcé (PLA) + fibre de lin (flax fiber)
Manufacture of filaments reinforced with long continuous fibers (carbon, glass, aramid, basalt, flax…)
Les machines type IDEX permettent de placer « stratégiquement » le filament renforcé aux endroits soumis à sollicitations.
IDEX-type machines make it possible to « strategically » place the reinforced filament in areas subject to stress.
Mais nous sommes aussi capables de produire la pièce entière à partir de notre filaments renforcés fibre continue.
But we are also able to produce the entire part from our continuous-fiber reinforced filaments.
Nos prochains développements :
– Plastique biosourcé et biodégradable avec un renfort végétal (lin)
Our next developments:
– Biosourced and biodegradable plastic with plant reinforcement (flax)
Filaments renforcés par des fibres longues continues
ZERO-D a développé des outillages spéciaux permettant de produire des filaments d’impression 3D renforcés par des fibres longues continues (fibre de verre, de carbone ou bien encore d’aramide). Ces filaments innovants ont pour but d’augmenter drastiquement les propriétés mécaniques des pièces fabriquées par la technologie FDM. Les filaments renforcés produits par la microextrudeuse ZDE® sont ensuite imprimés avec des imprimantes 3D du marché.
Fabrication d’un filament en PA12 à partir de poudre rejetée par des imprimantes 3D SLS
Pièce en PA12 imprimée avec un filament produit à partir de poudre SLS rejetée
La technologie SLS (frittage sélectif au laser) est un procédé de fabrication additive utilisant de la poudre. Cette poudre peut être utilisée lors de plusieurs cycles mais perd ses propriétés au fur et à mesure. Au bout d’un certain nombre de cycles, cette poudre SLS est ensuite jetée.
ZERO-D a donc conçu des profils de vis spéciaux permettant de fabriquer un filament d’impression 3D à partir de cette poudre rejetée par le procédé SLS. La poudre est transformée en filament à l’aide de notre extrudeuse ZDE®.
La nouvelle technologie de coextrusion proposée par ZERO-D permet de combiner des matières techniques thermoplastiques au sein d’un même filament, destiné à l’impression 3D. Les possibilités d’association et les bénéfices engendrés sont multiples grâce à la coextrusion (voir tableau ci-dessous).
Ces filaments techniques sont ensuite imprimés par technologie de dépôt de fil de type FDM.
Lors du passage des filaments coextrudés dans l’imprimante 3D, la structure cœur/peau se conserve, permettant ainsi d’une part d’obtenir une excellente coalescence des couches entre elles, et d’autre part de bénéficier pleinement des caractéristiques physiques de chacun des thermoplastiques qui compose le filament coextrudé.
Capture au microscope numérique Hirox RX (disponible à la PF SMIS de l’INSA de Strasbourg) de la section d’une pièce imprimée avec un filament coextrudé ZERO-D en PETG/ABS (peau/cœur)
• Fabrication additive à partir de filaments techniques coextrudés
Nous avons par exemple combiné un PA6 V2 (ignifuge) en peau avec un PA6 V2 chargé fibre de verre en cœur. Cette association permet ici de faciliter l’utilisation du filament et évite le craquèlement du PA6 chargé.
Depuis quelques mois, la société ZERO D est capable de fabriquer des filaments coextrudés à partir de sa coextrudeuse ZDE®. Le filament se présente sous une structure cœur/peau.
Vue en coupe d’un filament TPU (peau) / PETG (coeur)
Des essais de traction et de flexion ont été réalisés sur des éprouvettes contenant du TPU et du PETG selon les normes NF EN ISO 527 et NF EN ISO 178. Les résultats sont sans appels :
• excellente coalescence des couches entre elles (voir ci-dessous)
• conservation de la structure cœur/peau lors de l’impression
• influence de la proportion de TPU/PETG sur les caractéristiques mécaniques des pièces
• influence des paramètres d’impression sur les caractéristiques mécaniques des pièces
Eprouvette en TPU (peau) / PETG (coeur) 50%/50% Vue en coupe d’une éprouvette TPU (peau) / PETG (coeur)
Augmentation des proportions de TPU :
→ mémoire de forme
→ plus de flexibilité et d’élasticité
→ augmentation de l’élongation maximum
→ meilleure résistance aux chocs
Augmentation des proportions de PETG :
→ augmentation du module et de la contrainte d’élasticité en traction
→ augmentation du module et de la contrainte d’élasticité en flexion
→ meilleure résistance à la traction et la flexion
→ facilite l’impression 3D
La technologie de coextrusion et la structure de filament cœur/peau offrent la possibilité d’associer deux thermoplastiques afin de former un matériau composite et obtenir ainsi de nouvelles propriétés pour une pièce imprimée. La conservation de la structure lors de l’impression assure la bonne coalescence des couches entre elles et permettent de conserver les nouveaux bénéfices qu’offre la pièce composite
PROCHAINE EPISODE : les courbes de flexion et de torsion
