Filaments

Le filament de spécification militaire produit des objets imprimés en 3D plus solides

L’armée américaine n’est pas étrangère à l’impression 3D, ayant soutenu et développé une pléthore de percées en AM. Bien qu’ils travaillent certainement avec l’impression 3D en métal, les agents apprécient l’accessibilité et la disponibilité des imprimantes 3D à dépôt de filament traditionnelles qui peuvent être facilement déplacées sur le terrain. Les imprimantes FDM ne sont cependant pas connues pour fabriquer les pièces les plus résistantes, et si quelqu’un a besoin de pièces solides, c’est l’armée. Heureusement, ils sont ingénieux.

Le Dr Eric D. Wetzel de l’équipe des composites émergents de l’armée a dirigé le projet de création d’un filament plus solide. L’équipe fabrique une billette de matériau comprenant de l’ABS, avec un noyau en PC (polycarbonate) en forme d’étoile. Cette colonne est ensuite placée dans une machine appelée tour d’étirage thermique qui chauffe une extrémité et la tire dans un filament fin qui est refroidi et enroulé pour une utilisation ultérieure sur n’importe quelle imprimante 3D FDM. Le nouveau filament se compose d’ABS et de PC, de sorte que les pièces DM (bi-matière) sont recuites après l’impression pour fusionner complètement les deux matériaux, maximisant la résistance et la température de déflexion thermique.

Mélange de filament ABS PC

Les tests ont révélé que les pièces DM ont une ductilité similaire aux pièces ABS moulées par injection et ont des valeurs de résistance à la rupture 15 fois plus élevées que les pièces ABS imprimées comparables. Et il y a peu de retrait ou de déformation pendant le processus de recuit, car «le squelette PC des échantillons fabriqués à l’aide du filament DM résiste au fluage et à la relaxation du polymère pour maintenir une géométrie précise de la pièce pendant le recuit.»

Les ingénieurs ont essayé huit formes différentes pour le noyau du PC, y compris un cercle et différents nombres de rayons, mais la forme de l’astérisque présentait les meilleures propriétés mécaniques. Avec plus de recherche des entreprises d’impression 3D et de matériaux que l’armée demande, cela pourrait conduire à des pièces beaucoup plus solides pour tous ceux qui possèdent une imprimante FDM. Dans l’article publié dans la revue Advanced Engineering Materials, les auteurs n’emploient pas de termes incertains: «Ce nouveau filament DM peut révolutionner la fabrication additive permettant aux imprimantes à bas prix de produire des pièces aux propriétés mécaniques compétitives par rapport aux plastiques moulés par injection.

Source: Laboratoire de recherche de l’armée américaine

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