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La technologie d’impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, est une technologie de prototypage rapide qui permet de construire des objets tridimensionnels en ajoutant des matériaux couche par couche. Cette technologie offre de nouvelles possibilités à la fabrication à la fois efficaces et précises. Le cœur deImpression 3Dréside dans le choix et l’application des matériaux, doncquels matériaux sont principalement utilisés dans l’impression 3D? Cet article vise à explorer en profondeur les différentsmatériaux utilisés dansimprimeries, révélant les principes scientifiques, les caractéristiques des processus et des exemples d’application dans différents domaines qui les sous-tendent.

Qu’est-ce que l’impression 3D ?

L’impression 3D, nom complet de l’impression tridimensionnelle ou de la technologie de fabrication additive, est une technologie qui construit des entités tridimensionnelles en accumulant des matériaux couche par couche. Différent de la fabrication soustractive traditionnelle (comme la découpe) ou de la fabrication de matériaux égaux (comme le moulage, le forgeage),Impression 3Dcommence directement à partir du modèle numérique et utilise un équipement de précision sous contrôle informatique pour empiler les matériaux dans la forme requise. Forme et taille. Ce processus ne nécessite ni moule ni outillage, ce qui augmente considérablement la liberté de conception et la flexibilité de fabrication.

Quels sont les avantages de l’impression 3D ?

Avantage	Description
Flexibilité de conception	Des géométries complexes et des structures internes peuvent être imprimées pour réaliser des conceptions difficiles à réaliser avec les méthodes de fabrication traditionnelles.
Prototypage rapide	Raccourcissez le cycle de développement du produit et générez rapidement des modèles physiques pour les tests et la vérification
Personnalisation personnalisée	Conception et fabrication personnalisées selon les besoins du client pour répondre à des besoins uniques
Diversité des matériaux	Une variété de matériaux (tels que les plastiques, les métaux, les céramiques, etc.) peuvent être utilisés pour l’impression afin de s’adapter à différents scénarios d’application.
Réduire les déchets	N’utilisez que ce dont vous avez besoin, ce qui réduit le gaspillage de matériaux et les coûts d’inventaire
Rentable	Rentable par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles dans la fabrication de pièces complexes et à faible volume

Quels matériaux peut-on utiliser pour l’impression 3D ?

1. Matière plastique

1. PLA (acide polylactique) : Un plastique biodégradable dérivé de ressources végétales renouvelables telles que l’amidon de maïs. Il est non toxique et inodore et ne produit pas d’odeur piquante lors de l’impression, ce qui le rend idéal pour un usage domestique. Les pièces imprimées en PLA ont une surface lisse et des couleurs vives, mais ont un point de fusion bas et une faible résistance aux hautes températures.
2. ABS (Acrylonitrile-Butadiène-Styrène) : Un plastique technique courant avec de bonnes propriétés mécaniques et une résistance chimique. Il a un point de fusion plus élevé et peut imprimer des pièces avec un certain degré de ténacité et de résistance. Cependant, l’ABS peut produire une odeur piquante pendant le processus d’impression, il doit donc être utilisé dans un environnement bien ventilé. PA (polyamide) : Également connu sous le nom de nylon, c’est un matériau à haute résistance et à haute ténacité largement utilisé dans les domaines industriels. Les pièces imprimées à partir de matériaux en nylon ont une résistance et une ténacité élevées, ce qui les rend adaptées à la fabrication de pièces qui doivent résister à des contraintes et à une usure élevées. Cependant, le prix des matériaux en nylon est relativement élevé, et un contrôle élevé de la température et de l’humidité est également nécessaire pendant le processus d’impression.
3. TPU (polyuréthane thermoplastique) : un matériau souple spécial dont les produits imprimés ont un certain degré d’élasticité. L’effet d’impression TPU est excellent, le moulage est lisse, pas de bulles, la surface est lisse et délicate et la couleur est précise. De plus, le TPU est un produit respectueux de l’environnement, non toxique et n’a pas d’odeur irritante.
4. PETG (polyéthylène téréphtalate) : un matériau composite qui combine les avantages du PLA et de l’ABS. Par rapport à l’ABS, le PETG a une ténacité plus élevée, est facile à imprimer et ne se déforme pas, ne sent pas et ne fait pas de bulles. Les produits finis imprimés par le PETG sont clairs et transparents, ce qui en fait l’un des matériaux d’impression 3D préférés dans l’industrie du courrier publicitaire.

2. Résine photosensible

Matériau polymère qui se solidifie lorsqu’il est exposé à la lumière d’une longueur d’onde spécifique. Il est généralement utilisé dans la technologie d’impression 3D SLA (stéréolithographie) ou DLP (traitement numérique de la lumière). Les pièces imprimées avec de la résine photosensible ont des surfaces lisses et une haute précision, et conviennent à la fabrication de pièces nécessitant une précision et une qualité de surface élevées. Cependant, le prix de la résine photosensible est relativement élevé et les conditions d’éclairage doivent être strictement contrôlées pendant laService d’impression.

3. Matériaux métalliques

tels que les alliages de titane, l’acier inoxydable, etc. Ces matériaux sont généralement utilisés dans la technologie SLM (fusion sélective par laser) ou SLS (frittage sélectif par laser) et conviennent à la fabrication de pièces industrielles et de composants métalliques complexes. Les pièces imprimées à partir de matériaux métalliques ont une résistance et une conductivité métalliques, mais les équipements d’impression 3D en métal sont chers, ont une vitesse d’impression lente et nécessitent des processus de post-traitement spéciaux pour améliorer la précision et la qualité de surface des pièces.

4. Matériau céramique

Il a une excellente résistance aux hautes températures, à l’usure et à la corrosion. La technologie d’impression 3D céramique utilise généralement des méthodes telles que la métallurgie des poudres ou la fusion laser. Les pièces d’impression en céramique peuvent être utilisées dans des environnements à haute température, à haute pression et corrosifs dans l’aérospatiale, les équipements médicaux et d’autres domaines. Cependant, les matériaux céramiques sont relativement fragiles et des paramètres tels que la température et la pression doivent être strictement contrôlés pendant le processus d’impression.

Comment les matériaux d’impression 3D sont-ils sélectionnés ?

1. Choisissez en fonction de la force

• Faibles exigences de résistance :Pour les applications avec des exigences de résistance plus faibles, telles que les œuvres d’art, les décorations ou les modèles, le PLA (acide polylactique) peut être choisi.
• Exigences de résistance modérées :Pour les articles qui nécessitent une certaine résistance et une certaine résistance à l’usure, tels que des outils, des accessoires de meubles ou des modèles, l’ABS (copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène) est un matériau à considérer.
• Exigences de résistance élevées :Pour les applications qui doivent résister à une pression plus élevée ou à une résistance mécanique élevée, telles que des pièces mécaniques, des accessoires fonctionnels ou des moules industriels, il est recommandé de choisir du PETG (polyéthylène téréphtalate) ou du nylon (PA).

2. Choisissez en fonction de la flexibilité

• Exigences générales en matière de flexibilité :Le TPE (élastomère thermoplastique) et le TPU (polyuréthane thermoplastique) sont deux matériaux d’impression 3D dotés d’une excellente flexibilité.
• Exigences élevées en matière de flexibilité :Pour les appareils électroniques flexibles qui doivent être pliés et tordus fréquemment, des matériaux très flexibles et capables de reprendre leur forme sur une longue période de temps sont nécessaires. À l’heure actuelle, les matériaux en caoutchouc (tels que le caoutchouc styrène-butadiène, le caoutchouc nitrile) et certains plastiques souples spécialement formulés peuvent être un meilleur choix.

3. Choisissez en fonction de la résistance à la température

• Environnement à basse température :Pour les produits qui doivent être utilisés dans des environnements à basse température, vous pouvez choisirMatériaux d’impression 3Dqui peuvent toujours maintenir les performances à basse température. Par exemple, certains PLA ou ABS spécialement formulés peuvent maintenir une stabilité dans des environnements à basse température de dizaines de degrés en dessous de zéro.
• Environnement à haute température :Pour les produits qui doivent fonctionner dans des environnements à haute température, des matériaux d’impression 3D résistants aux hautes températures doivent être sélectionnés. Par exemple, le nylon haute température (tel que le nylon PA6, le nylon PA11 ou le nylon PA12) a d’excellentes propriétés de résistance aux hautes températures et convient à la fabrication de pièces de moteur automobile, de capteurs de débit d’air chaud, etc. ; résines résistantes aux hautes températures (telles que le polyéthercétone PEEK et le polyimide PI) Il peut résister à des températures allant jusqu’à des centaines de degrés et maintenir des propriétés physiques et mécaniques stables, il est donc largement utilisé dans l’aérospatiale, les moteurs aérospatiaux et d’autres domaines ; de plus, les matériaux d’impression 3D métalliques (tels que les alliages de titane, les alliages d’aluminium et les alliages à base de nickel) sont également Il a une bonne résistance aux hautes températures et convient à la fabrication de pièces dans des environnements à très haute température.

4.Autres

• Coût:Le coût des différents matériaux peut varier et doit être évalué en fonction de votre budget.
• Disponibilité:Assurez-vous que les matériaux sélectionnés sont facilement disponibles afin de ne pas affecter les calendriers de production.
• Respect de l’environnement :Tenez compte du respect de l’environnement du matériau, par exemple s’il est recyclable ou biodégradable.
• Paramètres d’impression :Différents matériaux nécessitent des paramètres d’impression différents, tels que la température d’impression, la vitesse d’impression, etc. Avant de sélectionner un matériau, assurez-vous que votre imprimante 3D peut prendre en charge le matériau choisi et que vous disposez des bons paramètres de réglage.

Quels sont les meilleurs matériaux pour l’impression 3D à domicile ?

QuandService d’impression 3DDans un environnement domestique, des facteurs tels que le respect de l’environnement, la sécurité, la facilité d’utilisation, le choix rentable et la qualité d’impression doivent être pris en compte lors du choix des matériaux. Voici quelques-uns des meilleurs matériaux pour l’impression 3D à domicile :

1. PLA

• Avantages:Le PLA est fabriqué à partir de matériaux renouvelables tels que l’amidon de maïs, a une bonne biodégradabilité, est respectueux de l’environnement et n’a pas d’odeur irritante, ce qui le rend très approprié pour un usage domestique. Il a une résistance et une dureté élevées, et les pièces imprimées ont une surface lisse et des détails fins et forts.
• Application:Convient pour l’impression de diverses nécessités quotidiennes, jouets, décorations, etc.

2. L’ABS

• Avantages:L’ABS a une excellente résistance aux chocs et aux produits chimiques, ce qui le rend adapté à la fabrication de pièces solides et durables. Sa dureté de surface est élevée et il ne se déforme pas facilement. Il convient de noter que l’ABS peut produire une odeur piquante pendant le processus d’impression, vous devez donc vous assurer que la pièce est bien ventilée. De plus, l’ABS a un taux de rétrécissement élevé et est sujet à la déformation et à la fissuration, ce qui nécessite certaines compétences d’impression.
• Application:Convient pour l’impression d’articles nécessitant une certaine résistance, tels que des outils,Impression 3D de modèlesetc.

3. PETG

• Avantages:Le PETG a une bonne résistance aux intempéries et à la corrosion, et convient à diverses applications intérieures et extérieures. Son taux de retrait est faible et les pièces imprimées sont relativement stables et ne sont pas sujettes au gauchissement.
• Application:Convient pour l’impression d’articles qui doivent résister à certains changements environnementaux, tels que les décorations extérieures, les modèles d’impression 3D.

4. Le TPU

• Avantages:Le TPU est un matériau élastique avec une élasticité et une flexibilité extrêmement élevées, adapté à la fabrication de pièces nécessitant durabilité et douceur.
• Application:Convient pour l’impression de semelles de chaussures, d’étuis de téléphone portable, de jouets et d’autres articles nécessitant douceur et élasticité.

5. Résine photosensible

• Avantages:Les matériaux en résine photosensibles sont largement utilisés en raison de leur grande douceur et de leur durabilité. Les pièces imprimées avec ce matériau peuvent être soumises à des processus de post-traitement tels que le meulage, le polissage, la peinture, la pulvérisation, la galvanoplastie et la sérigraphie.
• Application:Convient pour l’impression d’articles nécessitant une grande précision et une surface lisse, tels que des œuvres d’art, des modèles, etc.

Foire aux questions

1.Lequel de ces matériaux est le plus couramment utilisé dans l’impression 3D ?

Dans le domaine deServices d’impression 3D, l’un des matériaux les plus couramment utilisés est le PLA (acide polylactique). Le PLA est très populaire parmi les utilisateurs à domicile et les débutants en raison de sa protection de l’environnement, de sa flexibilité et de ses bons effets d’impression. De plus, l’ABS (acrylique styrène butylène styrène) est également un matériau d’impression 3D couramment utilisé, en particulier dans les applications qui nécessitent une résistance et une durabilité égales. Cependant, en termes d’ampleur et de popularité, le PLA est probablement le matériau le plus couramment utilisé pour l’impression 3D.

2.Quel matériau est utilisé pour les modèles 3D ?

L’impression 3D spatiale utilise une variété de matériaux pour s’adapter aux besoins spécifiques de l’environnement spatial. Les matériaux d’impression 3D spatiaux courants comprennent : Le plastique liquide PEGDA : tel que le matériau utilisé par SpaceCAL, adapté aux tâches d’impression rapides et complexes ; matériaux composites renforcés de fibres continues : tels que le matériau imprimé en 3D transporté par la Chine sur le vaisseau spatial habité Longue Marche 5B Les matériaux utilisés par l’imprimante peuvent réaliser la préparation et le formage intégrés des matériaux composites ; poudre métallique : comme le métalImpression de modèles 3Dutilisé par Airbus sur la Station spatiale internationale, qui peut imprimer des pièces métalliques ; sol lunaire : sur les corps célestes tels que la lune, vous pouvez utiliser des ressources locales telles que le sol lunaire pour l’impression 3D.

3.Quels matériaux sont utilisés pour les modèles 3D ?

LeModèle d’impression 3Den lui-même n’implique pas directement la sélection des matériaux, car les modèles 3D sont des fichiers de conception numériques qui peuvent être créés et modifiés sur un ordinateur. Cependant, lorsque des modèles 3D sont utilisés pour l’impression 3D, des matériaux d’impression appropriés doivent être sélectionnés. CommunMatériaux d’impression 3Dcomprennent le PLA, l’ABS, le PETG, le TPU et la résine photosensible. Le choix de ces matériaux dépend de facteurs tels que l’objectif d’impression, les exigences de performance des pièces et le coût.

4.Quelles sont les fournitures nécessaires pour l’impression 3D ?

Les consommables nécessaires à l’impression 3D comprennent principalement : (1) Consommables en plastique : tels que le PLA, ABS, PETG, etc. Ces matériaux conviennent à la plupart des imprimantes 3D domestiques et commerciales. (2) Poudre métallique : utilisée pour l’impression 3D métallique, qui peut imprimer des pièces métalliques à haute résistance et durabilité. (3) Résine photosensible : Convient pour SLA (stéréolithographie) et DLP (traitement numérique de la lumière) et d’autres types d’imprimantes 3D, capable d’imprimer des pièces avec une haute précision et des surfaces lisses.

Résumé

La sélection des matériaux d’impression 3D est cruciale pour le développement de la technologie d’impression 3D. Différents matériaux ont des propriétés physiques et des domaines d’application différents. Avec l’avancement et la popularisation continus de la technologie d’impression 3D, la demande de matériaux d’impression 3D continue également de croître, en particulier dans l’aérospatiale, la construction automobile, la médecine et d’autres domaines, il existe une demande de matériaux d’impression 3D à haute résistance, haute ténacité, résistance aux températures élevées et autres propriétés. Particulièrement vigoureux. À l’avenir, l’industrie des matériaux d’impression 3D continuera à maintenir une croissance rapide et devrait occuper une plus grande part du marché mondial.

Démenti

Le contenu de cette page est fourni à titre indicatif seulement. Longsheng ne fait aucune déclaration ou garantie expresse ou implicite quant à l’exactitude, l’exhaustivité ou la validité des informations. Aucun paramètre de performance, tolérance géométrique, caractéristique de conception spécifique, qualité des matériaux, type ou fabrication ne doit être déduit de ce qu’un fournisseur ou un fabricant tiers fournira par le biais du réseau Longsheng. Il est de la responsabilité de l’acheteur qui demande un devis pour les pièces de déterminer les exigences spécifiques pour ces pièces.N’hésitez pas à nous contacter pour plus d’informations.

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Cet article a été écrit par plusieurs contributeurs de Longsheng. Longsheng est une ressource de premier plan dans le secteur manufacturier, avecUsinage CNC,Fabrication de tôles,Impression 3D,Moulage par injection,emboutissage du métal, et plus encore.