Basé sur le principe de la construction d’une structure couche par couche, le frittage sélectif par laser (SLS) a été une technologie de fabrication idéale pour bénéficier des nombreuses qualités du polyamide 12 (PA12). En effet, des poudres de PA12 spécialement conçues pour l’impression 3D SLS sont commercialisées depuis 1996. Créées par Evonik, les poudres d’impression 3D PA12 ont établi de nouvelles normes en matière de qualité et de caractéristiques utiles, contribuant à étendre les applications et les possibilités de l’impression 3D industrielle à grande échelle.
Les poudres INFINAM® PA 6013 P et INFINAM® PA 6014 P sont les dernières nouveautés du PA12 pour la technologie de fusion sur lit de poudre. Développées par Evonik, les poudres SLS possèdent une quantité relativement importante de noir de carbone incorporé dans la particule noyau-coquille. La production de ces poudres est une prouesse technique.
Un processus de production spécialement développé
Pour créer ces nouvelles poudres, Evonik utilise un processus de précipitation spécial qu’elle a mis au point. Cela permet d’ajouter une quantité substantielle de noir de carbone dans la particule noyau-coquille de polymère PA12. Contrairement aux autres poudres de noir de carbone existantes, dans lesquelles le noir de carbone est mélangé ou composé à sec, le processus spécial de précipitation permet l’encapsulation et (par la suite) l’ajout d’une quantité comparativement plus élevée de noir de carbone dans la particule de PA12, tout en conservant une bonne aptitude au traitement par SLS.
La précipitation est généralement considérée comme le processus de production idéal pour les poudres utilisées dans les techniques de fusion sur lit de poudre, comme le procédé SLS. En plus de permettre l’encapsulation, la précipitation du PA12 produit des particules ayant la forme la plus souhaitable et une grande fluidité, ce qui est idéal pour un frittage uniforme.
Comme le nouveau produit qui en résulte contient à la fois une enveloppe de PA12 et un noyau de noir de carbone, la poudre possède une combinaison intéressante de caractéristiques.
PA 12, l’étalon-or des poudres polymères pour le procédé SLS
Mis au point par Evonik dans les années 1990, le polyamide 12, ou PA12, n’a cessé d’évoluer au cours des 30 dernières années pour devenir la poudre SLS idéale à base de polymères. Matériau thermoplastique semi-cristallin à longue chaîne, les poudres de PA12 sont idéales pour l’impression 3D d’éléments utilisés dans les prototypes, les projets d’ingénierie complexes ou les applications personnalisées à faible volume. Plus encore, ce matériau est également idéal pour l’impression 3D de dispositifs médicaux sur mesure destinés à un contact permanent ou temporaire avec le corps.
Les principales caractéristiques qui font du PA12 la poudre polymère SLS idéale sont les suivantes
- Une résistance mécanique élevée
- Résistance chimique élevée, notamment à l’huile, à la graisse et aux solvants
- Faible consommation d’eau
- Grande résistance aux chocs
- Excellente résolution de surface
- Facilité de mise en œuvre
En tant que tel, ce polymère se prête bien aux applications dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’automobile et de la médecine.
Intégrant une quantité importante de noir de carbone au cœur des particules, les poudres précipitées de PA12 présentent un ensemble d’avantages supplémentaires.
Les poudres traditionnelles de PA12 étant d’une couleur blanche neutre, les possibilités de teinte sont naturellement infinies. Cela se fait généralement par un processus en plusieurs étapes d’impression 3D SLS, de teinture et de lissage chimique pour obtenir le résultat souhaité.
Lorsque la couleur souhaitée est le noir ou un ton plus foncé, l’impression 3D avec des poudres encapsulées de noir de carbone élimine naturellement l’étape de la teinture pour obtenir le produit final. Il existe toutefois d’autres avantages liés à la forte proportion de noir de carbone au cœur de chaque particule minuscule :
- Véritable uniformité de la pigmentation, pour les petites et très grandes pièces
- Visibilité réduite des rayures de surface, de l’abrasion et de l’usure
- Résistance accrue aux rayons ultraviolets
- Performance plus isotrope (allongement optimisé dans la direction z)
Ces propriétés supplémentaires sont particulièrement utiles pour les produits destinés à être utilisés à l’extérieur, notamment ceux qui doivent résister à une forte exposition à la chaleur et à la lumière, comme c’est le cas pour certaines applications dans les secteurs de l’automobile et de l’aérospatiale.
Aperçu des développements futurs dans le domaine des polymères SLS
Les poudres INFINAM® PA 6013 P et INFINAM® PA 6014 P encapsulées dans du noir de carbone ne sont que les dernières caractéristiques disponibles pour l’impression 3D des polymères. En fait, avec des propriétés existantes allant d’une excellente finition de surface à la conformité au contact alimentaire et à une grande facilité de traitement, INFINAM® se retrouve dans pratiquement tous les processus d’impression 3D à base de PA12. En ce qui concerne le développement durable, tous les produits INFINAM® ont une empreinte carbone réduite, comme l’indique le label RFP dans le nom du produit.
A l’avenir, de nouveaux développements en PA12 pour l’impression 3D SLS et d’autres technologies de fabrication additive sont en cours de préparation.
Du 19 au 22 novembre à Francfort, en Allemagne, les experts d’Evonik seront sur place à Formnext 2024, la plaque tournante du monde de la fabrication additive pour la mise en réseau et le partage d’informations entre les professionnels de la production.
Lors de cet événement, les meilleurs experts d’Evonik présenteront les derniers détails sur les nouvelles poudres INFINAM® PA 6013 P et INFINAM® PA 6014 P encapsulées dans du noir de carbone, ainsi que d’autres innovations et solutions pour l’impression 3D industrielle à grande échelle (au Hall 12.1 C39).
N’oubliez pas que vous pouvez poster gratuitement les offres d’emploi de l’industrie de la FA sur 3D ADEPT Media ou rechercher un emploi via notre tableau d’offres d’emploi. N’hésitez pas à nous suivre sur nos réseaux sociaux et à vous inscrire à notre newsletter hebdomadaire: Facebook, Twitter, LinkedIn & Instagram!