Avec des solutions d’impression 3D en résine et en polymère dans son portefeuille, le fabricant d’imprimantes 3D Zortrax disposait déjà d’un large éventail de solutions pour répondre aux différents besoins de production. Il complète désormais son portefeuille avec un pack Full Metal qui permettra à ses utilisateurs d’explorer les applications d’impression 3D métal.
Compatible avec son imprimante 3D Zortrax Endureal, le Full Metal Package comprend les matériaux 17-4 PH et 316L de BASF, un VICTREX PAEK AM™ 200 à faible fusion ainsi que d’autres éléments essentiels pour un démarrage facile.
« Lors de l’utilisation de filaments de poudre métallique pour l’impression 3D métal, les microfissures ou les points fragiles sur les modèles sont les problèmes courants auxquels les utilisateurs se heurtent. La raison en est généralement la structure interne inadéquate, qui empêche les éléments cibles de conserver toutes les propriétés souhaitées pour le métal. Conscients de cela, nous nous sommes attachés à créer une solution, en veillant à ce que les modèles aient la bonne structure, ce qui leur permet d’être appliqués comme de l’acier ordinaire. Nous avons réussi, car elle est obtenue sur Zortrax Endureal au cours même du processus d’impression. De plus, nos nouveaux packs Zortrax Full Metal sont accompagnés, entre autres, de filaments métal-polymère de haute qualité de BASF Forward AM, et d’un bon pour un post-traitement professionnel chez Elnik Systems GmbH, où les impressions 3D sont soumises à des processus exclusifs de déliantage catalytique et de frittage », explique Michał Siemaszko, chef du département Recherche et développement chez Zortrax.
Principales spécifications concernant les matériaux et le processus
Alors que les matériaux 17-4 PH et 316L de BASF ont déjà été vus dans les packs « metal » de certains fabricants d’imprimantes 3D FDM, le matériau VICTREX PAEK AM™ 200 à faible fusion est un matériau dont nous n’avons pas beaucoup entendu parler.
C’est un filament, qui a un point de fusion plus bas que le PEEK et qui peut être extrudé à des températures plus basses. Il appartient à la même famille de thermoplastiques que le Z-PEEK. Les caractéristiques les plus importantes de VICTREX AM™ 200 FIL comprennent une faible viscosité, assurant un écoulement plus facile à travers la buse, une vitesse de cristallisation lente facilitant une forte liaison entre les couches qui améliore la résistance à la traction le long de l’axe Z, une grande stabilité dimensionnelle et un gauchissement minimisé. VICTREX AM™ 200 FIL est une solution parfaite à chaque fois, lorsque les modèles fabriqués nécessitent une résistance chimique, une résistance mécanique importante ainsi qu’une capacité à imprimer en 3D avec un support soluble, et à supporter des températures extrêmes. Ce polymère combine tous les avantages du PEEK et y ajoute des atouts tels que des valeurs de résistance plus élevées, notamment dans l’axe Z, moins de retrait et de déformation et une compatibilité avec les supports solubles. De plus, il présente une fenêtre de processus plus large, grâce à laquelle les résultats et la liberté de conception seront souvent améliorés en travaillant avec le PAEK.
Pour rappel, l’Ultrafuse® 316L de BASF est un filament composé de 80% d’acier inoxydable 316L et de 20% de polymère. Il s’agit d’un acier inoxydable de qualité chirurgicale qui contient plus de 10% de chrome.
Cet élément chimique, au contact de l’oxygène, entraîne la formation d’une fine couche de revêtement à la surface du modèle, le protégeant ainsi de la corrosion. Les pièces imprimées en 3D avec BASF Ultrafuse® 316L ont une résistance à la traction allant jusqu’à 561 MPa, une limite d’élasticité de 251 MPa, un allongement à la rupture allant jusqu’à 53 % et une microstructure non magnétique. Toutes ces caractéristiques font que ce filament métal-polymère est parfait pour l’impression 3D de pièces d’utilisation finale complexes, de pièces automobiles, d’équipements médicaux, de tuyaux ou de vannes chimiques, d’éléments d’outils et de montages ainsi que de divers prototypes fonctionnels.
L’Ultrafuse® 17-4 PH de BASF est quant à lui un filament composite industriel, composé à 80 % d’acier trempé 17-4 et à 20 % de polymère. Les modèles, imprimés en 3D avec ce filament, se caractérisent par une résistance à la traction allant jusqu’à 1004 MPa, une limite d’élasticité de 764 MPa, un allongement à la rupture allant jusqu’à 4 % et une microstructure magnétique. BASF Ultrafuse® 17-4 PH peut être utilisé avec succès pour tous les éléments nécessitant une dureté importante, les tuyaux ou les vannes chimiques, les pièces d’utilisation finale en métal résistant, les équipements médicaux, les pièces automobiles, les éléments d’outils et de fixations, et les prototypes fonctionnels.
Dans chacun des paquets Full Metal, les utilisateurs trouveront : La couche de support Ultrafuse® de BASF, un matériau de support dédié, garantissant la géométrie souhaitée des pièces imprimées pendant les étapes d’impression 3D et de post-traitement, l’adhésif Magigoo® Pro Metal pour assurer une adhésion fiable pendant l’impression et un retrait facile de la pièce imprimée, un module hotend supplémentaire avec des buses en laiton pour Zortrax Endureal, et un bon pour un post-traitement professionnel dans la société Elnik (partenaire de confiance de BASF en Allemagne), où les impressions 3D subissent des processus cruciaux de frittage et de déliantage pour obtenir toutes les propriétés de l’acier.
En ce qui concerne le processus, la technologie d’impression 3D métal développée par BASF Forward AM est une méthode de fabrication efficace, qui consiste à utiliser des filaments métal-polymère pour produire des composants en acier inoxydable de qualité industrielle. Par rapport aux technologies de production traditionnelles, telles que l’usinage CNC ou le moulage par injection de métal, l’impression 3D métal offre une plus grande souplesse de conception et, surtout, est beaucoup plus abordable. Toutefois, pour imprimer en 3D avec des filaments de poudre métallique, il est essentiel d’utiliser une imprimante 3D de qualité, fiable et capable de les traiter correctement. Il est également crucial de prendre soin d’un post-traitement approprié. C’est pourquoi les spécialistes de Zortrax ont créé des packages « métal » uniques, qui englobent tout cela, conclut l’entreprise.
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