Pleins feux sur les matériaux d'impression 3D : Stratasys FDM Nylon 12

Article par Pierre Hart mis à jour le 25 janvier 2017

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Le matériau d'impression 3D Nylon 12 de Stratasys a suscité un intérêt récent. Pour présenter certaines des caractéristiques de cet excellent produit, nous avons rassemblé une FAQ sur le Nylon 12, des conseils d'utilisation et des informations sur les meilleures pratiques. Continuez à lire pour en savoir plus sur ce matériau innovant.

Qu'est-ce que le Nylon 12 ?

Le nylon est classé parmi les thermoplastiques PA (polyamide). Il a été initialement développé en 1939 en tant que substitut synthétique de la soie. Il a été largement utilisé dans les parachutes, les gilets pare-balles et les pneus de véhicules. Aujourd'hui, le nylon est principalement utilisé dans les pièces automobiles.

Le Nylon 12 de Stratasys est un matériau Nylon non rempli. Certains Nylons sont classés comme étant chargés. Cela signifie qu'ils contiennent des fibres qui confèrent des propriétés supplémentaires ou améliorées au matériau. Le plus courant est le Nylon chargé de verre, qui contient des fibres de verre pour améliorer les caractéristiques thermiques et de résistance du matériau. Le chiffre 12 dans le nom du matériau indique le nombre d'atomes de carbone dans la molécule.

Nylon 12

Pourquoi l'utiliser ? À quoi sert-il ?

LeNylon 12 présente les caractéristiques clés suivantes :

Bonne résistance chimique

Le Nylon 12 présente une bonne résistance chimique à la plupart des solvants, alcools et produits chimiques modérés. C'est un bon choix si vous prévoyez que votre pièce sera exposée à des produits chimiques sous forme de liquide ou de gaz/vapeur. Reportez-vous à ce document pour obtenir des informations sur la compatibilité chimique. Bien sûr, ce document n'est qu'un guide pour savoir si un produit chimique donné est compatible - des tests avec un échantillon de matériau imprimé en 3D et la concentration correcte du produit chimique doivent être effectués.

Nylon 12

 

Résistance modérée à la température

Le nylon 12 a une HDT (température de déviation à chaud) de 55 °C (131 °F). La température de déviation à chaud est la température à laquelle la déformation se produira sous charge - donc, dans la plupart des cas, vous ne voudrez pas la dépasser. La HDT du nylon 12 peut être encore améliorée à 82 °C (180 °F) par un processus de recuit effectué après l'impression de la pièce. Le recuit consiste à cuire la pièce dans un four pendant une durée déterminée. Cela entraîne des changements dans la structure cristalline du matériau et, dans ce cas, améliore le HDT. Voir ci-dessous la comparaison de la HDT entre les matériaux Nylon 12, PC-ISO et PC-ABS.

Nylon 12 recuit = 82 °C

Nylon 12 = 55 °C

PC-ABS = 110 °C

PC-ISO = 133 °C

Toute pièce susceptible d'être utilisée dans un environnement où la température pourrait approcher la HDT doit être vérifiée thermiquement. Les roulements ou les surfaces exposés à des frottements susceptibles de générer des températures élevées doivent également être vérifiés.

Nylon 12

Excellente résistance

Le nylon 12 a un allongement à la traction de 30%. C'est un indicateur que ce matériau est très flexible et résistant. L'allongement à la traction exprime la capacité d'un matériau à résister aux changements de forme sans formation de fissures. Cela signifie que le nylon peut se plier beaucoup plus que les matériaux ayant un allongement inférieur avant de se casser. Voir les comparaisons avec le PC et le PC-ABS ci-dessous.

Nylon 12 = 30 %.

PC = 6

PC-ABS = 4,8

Vous pouvez voir pourquoi le PC est considéré comme fragile par rapport au Nylon 12. Le Nylon 12 est ~5 fois plus résistant que le PC en termes d'élongation à la rupture. Le Nylon 12 est un excellent choix pour toute application qui sera exposée à la flexion ou à la torsion, comme les ajustements par pression, les ajustements par friction, les couvercles, les poignées, les leviers ou les arbres. Sa capacité à résister aux fissures et sa ténacité en font également un bon choix pour les applications nécessitant des trous taraudés ou des inserts.

Nylon 12

Haute résistance à la fatigue

La flexibilité et la bonne résistance à la traction du nylon 12 lui confèrent une grande résistance à la fatigue. La fatigue est causée par des cycles de chargement répétitifs ou des vibrations et finit par provoquer la fissuration et la défaillance d'une pièce. Si votre pièce est exposée à un quelconque type de vibration, comme un support de moteur ou tout autre composant utilisé sur une machine ou un véhicule, ce matériau est le bon choix. Les ajustements par encliquetage et par pression sont également exposés à des charges répétitives, le nylon 12 est donc idéal pour ces caractéristiques.

Bonne résistance à l'impact

Encore une fois, grâce à la flexibilité et à la ténacité du Nylon 12, le matériau présente une bonne résistance à l'impact. La résistance à l'impact est la capacité du matériau à résister à une charge appliquée soudainement (impact) sans fissure ou déformation permanente. Ceci est particulièrement important pour les pièces qui peuvent tomber ou qui nécessitent un test de chute, comme les appareils portatifs ou les dispositifs de fixation.

Il est possible de renforcer le matériau et d'améliorer l'esthétique en modifiant les trajets d'outils de la pièce dans INSIGHT. Nous aborderons ce sujet dans un prochain billet de blog, où nous parlerons des meilleures pratiques d'impression du Nylon 12.

Nylon 12

En résumé, nous recommandons le Nylon 12 pour les applications suivantes :

  • Panneaux, couvercles, boîtiers avec encliquetage, bossages et autres petites caractéristiques.
  • Conduits et contrôles environnementaux.
  • Composants ou produits soumis à de fortes vibrations, à des contraintes répétitives ou à la fatigue.
  • Guides de perçage, montages de coupe et prototypes avec ajustements serrés et inserts.
  • Prototypes ou pièces d'utilisation finale nécessitant des bossages, des taraudages ou des inserts filetés résistants.
  • Pièces nécessitant une bonne résistance aux chocs, telles que les appareils portatifs et les gabarits/fixations.
  • Pièces nécessitant une bonne résistance chimique.

En raison de la nature semi-cristalline de ce matériau, il existe des facteurs supplémentaires à prendre en compte pour garantir la qualité des pièces et la fiabilité de la fabrication. Restez à l'écoute pour la deuxième partie de Nylon 12 Spotlight, où nous aborderons les meilleures pratiques en matière d'impression et de qualité des pièces pour garantir le succès de vos projets Nylon 12.

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