De part son fonctionnement, le procédé FDM est soumis à la rétractation des filaments plastiques. Certains matériaux, largement utilisés en  impression 3D, comme le PLA ou le PETG ne subissent que très peu de retrait lors de leur refroidissement. L’impression de ces matériaux ne nécessitent donc pas l’utilisation d’une chambre haute température thermorégulée.

Afin de développer des projets de plus en plus exigeants et complexes techniquement, la fabrication additive FDM permet aujourd’hui d’imprimer de nombreux matériaux haute performance (ABS, PEEK, PEKK, Nylon, PC…) Ces matériaux ont une résistance mécanique et thermique supérieures, mais sont soumis à des phénomènes de rétraction important. À ce titre, il convient de sélectionner des technologies d’impression qui permettent de supprimer les défauts pour obtenir des pièces finies de qualité.

Cette revue vous propose de découvrir pourquoi il est indispensable d’utiliser une imprimante 3D industrielle haute température et thermorégulée pour l’ensemble de vos projets nécessitant l’utilisation de matériaux techniques.

La stabilité et la chaleur de la chambre d’impression sont des critères importants à prendre en compte pour l’impression 3D des matériaux techniques.

Prenons l’exemple de l’ABS, c’est un matériau rependu et très utilisé dans l’industrie. Sa température d’extrusion est comprise entre 230°C et 250°C, sa température de transition vitreuse (Tg) est comprise entre 105°C et 115°C. Nous recommandons d’imprimer l’ABS en maintenant la température de la chambre de fabrication dans l’intervalle de sa température de transition vitreuse. Une impression à une température inférieure risque de générer de l’instabilité et un refroidissement inégal peut provoquer des contraintes internes élevées synonyme de déformation ou de fissuration.

Par ailleurs, la qualité de l’impression des matériaux techniques dépend aussi de leur préparation. En effet, il est nécessaire de les placer dans des étuves chauffées afin d’éliminer l’humidité pour maîtriser le processus d’impression.

Les technologies chauffées et thermorégulées sont un bon compromis pour garantir les tolérances géométriques et mécaniques.

L’utilisation de matériaux techniques n’est envisageable que sur certains types d’imprimantes sous peine de voir apparaître des phénomènes de déformation que l’on nomme « warping » ou de fissuration nommé « délaminage ».

Le Warping désigne le fait qu’une pièce se décolle du plateau et se déforme à sa base. Généralement, cette déformation est visible aux extrémités d’une pièce.

Pour les matériaux à faibles contraintes, cela se produit généralement lorsque la température du plateau, l’accroche (revêtement plateau ou absence d’adhésif) ou que le « brim » (collerette) situé autour de la pièce sont insuffisants ou manquants.

Pour les matériaux techniques à fort retrait comme l’ABS, cela se produit quand la température environnant la pièce est insuffisante pour maintenir la température de transition vitreuse (Tg).

On constate généralement un écart de température important entre le plateau chauffée et la couche d’impression en cours. Le plastique en fusion refroidit brusquement, il se rétracte et créé ainsi des contraintes mécaniques internes importantes provoquant un décollement du plateau, le warping.

Ces contraintes peuvent évoluer en fissuration lors de l’impression de pièces de grand volume ou à géométrie complexe. Dans ce cas, on constate un phénomène supplémentaire que l’on appelle le « délaminage ». Les contraintes mécaniques internes étant trop importantes, les liaisons inter-couches ne sont plus réalisées et la pièce se fissure sur la hauteur aux divers endroits où les contraintes sont trop importantes.

Pour remédier à ces deux problèmes, LayerTech a fait le choix d’utiliser des enceintes chauffées thermorégulées. Nos technologies d’impression s’adaptent aux exigences techniques de chaque matériau et permettent de limiter les contraintes pour garantir le respect des tolérances géométriques, la répétabilité et la qualité de chaque pièce.

La fabrication additive est un écosystème de procédés qui nécessitent des compétences techniques étendues pour être entièrement maitrisée. Ainsi, pour garantir la réussite de vos projets, l’expertise de votre prestataire est conditionnée par l’adéquation Homme-Machine : Il s’agit d’associer un savoir-faire, un matériau et une technologie d’impression.

Chez LayerTech, nous disposons d’une expertise technique reconnue par nos clients et d’un parc machine industriel nous permettant de répondre à l’ensemble de vos problématiques techniques.

Pour vous accompagner, nous sélectionnons nos imprimantes et nos matériaux en nous basant sur des critères exigeants et nous nous orientons vers des partenaires disposant d’une grande maturité afin de pouvoir valider et maîtriser nos processus de fabrication.