10 matériaux d'impression 3D les plus résistants à la chaleur

L'une des nombreuses caractéristiques souhaitables de l'impression 3D en tant que technologie de fabrication est sa capacité à produire des pièces entièrement fonctionnelles pour de nombreuses applications dans différentes industries et dans diverses conditions de fonctionnement. Les pièces imprimées en 3D sont souvent utilisées dans des applications à haute température. Cependant, pour fonctionner correctement dans de tels environnements, ils doivent être fabriqués à partir de matériaux résistants à la chaleur. Cet article couvre certains des meilleurs matériaux d'impression 3D résistants à la chaleur pour une utilisation dans des applications à haute température.

Meilleurs matériaux 3D résistants à la chaleur

Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)

L'ABS est capable de résister à des températures allant jusqu'à 100°C. Sa température de fléchissement thermique est comprise entre 88 et 89°C et son point de fusion d'environ 200°C. L'ABS est également connu pour sa ténacité et sa résistance aux chocs. Ceux-ci permettent l'impression de pièces soumises à des applications à fortes contraintes. Il a une température de transition vitreuse d'environ 105°C et est très résistant aux acides aqueux, phosphorés et chlorhydriques.

• Technologie :Modélisation des dépôts de fil fondu (FDM)
• Caractéristiques principales : Résistance chimique, résistance aux chocs
• Applications courantes : Tuyaux de vidange/déchets, inhalateurs, boîtiers pour composants électriques

ULTEM 1010

ULTEM 1010 a la résistance à la chaleur, la résistance chimique et la résistance à la traction les plus élevées par rapport aux autres thermoplastiques FDM. Il est disponible en qualités transparentes, opaques et chargées de verre. Ce matériau a une large application dans les outils personnalisés pour la fabrication de pièces en métal ou en plastique, les outils médicaux et les matrices résistantes à la température.

C'est un thermoplastique polyétherimide haute performance avec un point de fusion de 340°C et une température de transition vitreuse de 216°C. ULTEM 1010 a le plus faible coefficient de dilatation thermique. Il possède des certifications de contact alimentaire et de biocompatibilité, ce qui le rend idéal pour les applications dans l'industrie alimentaire.

• Technologie :Modélisation des dépôts de fil fondu (FDM)
• Fonctionnalités clés : Excellente résistance à la chaleur, résistance à la traction, faible coefficient de dilatation thermique
• Applications courantes : Outils médicaux, matrices résistantes à la température

CE 221 (ester cyanate)

Ce matériau est connu pour sa résistance aux hautes températures et sa rigidité. En raison de sa température de déflexion thermique élevée, il peut être appliqué en toute sécurité dans des applications avec des exigences thermiques élevées.

La résine CE 221 a une stabilité thermique à long terme avec une température de transition vitreuse d'environ 225°C et une température de déformation thermique de 231°C. Ce matériau est capable de résister à une pression élevée et de donner une finition de surface très précise.

• Technologies :Carbone DLS
• Caractéristiques principales : Stabilité thermique, rigidité, résistance aux hautes pressions
• Applications courantes : Produits industriels, composants d'assemblage électronique, collecteurs de fluides

ULTEM 9085

Il présente un rapport résistance/poids élevé, une résistance élevée aux chocs et une bonne résistance à la chaleur. ULTEM 9085 est hautement ignifuge. Il est utilisé dans la production de prototypes ainsi que d'outils dans les industries aérospatiale et automobile. Celui-ci a une température de transition vitreuse de 186 °C et une température de fléchissement thermique de 153 °C.

ULTEM 9085, avec sa résistance mécanique supérieure et sa légèreté, convient à la production de composants d'utilisation finale.

• Technologie :Modélisation des dépôts de fil fondu (FDM)
• Caractéristiques principales : Ignifuge, résistance aux chocs
• Applications courantes : Gabarits, fixations, moules composites

Polycarbonate (PC)

Ce matériau a un point de fusion cristalline d'environ 230°C à 260°C et une température de transition vitreuse de 147°C. Le polycarbonate est un matériau dur et amorphe avec une résistance élevée aux chocs, une stabilité et de bonnes propriétés électriques. Il a une plage de températures d'utilisation plus large avec une température de déflexion thermique de 140°C. Il est largement utilisé pour la production de casques de sécurité, de lentilles pour phares de voiture et de lunettes pare-balles.

• Technologie :Modélisation des dépôts de fil fondu (FDM)
• Caractéristiques principales : Translucidité, souplesse
• Applications courantes : Verres en plastique dans les lunettes, les équipements de protection, les composants automobiles

COUP D'OEIL

Il a une excellente résistance aux produits chimiques agressifs avec une résistance mécanique et une stabilité dimensionnelle élevées. Sa température de fusion est de 343°C et sa température de transition vitreuse de 143°C. Le PEEK a la capacité de conserver sa rigidité à des températures élevées et peut être appliqué pour une utilisation continue à des températures allant jusqu'à 170°C. Il est utilisé dans l'aérospatiale, le pétrole et le gaz et la production de semi-conducteurs.

• Technologie :Modélisation des dépôts de fil fondu (FDM)
• Caractéristiques principales : Résistance chimique, bonne rigidité, résistance à la vapeur et à l'eau
• Applications courantes : Composants semi-conducteurs, composants de vannes et de pompes, machines de transformation des aliments

PC – Comme la résistance à la chaleur translucide / Accura 48

Il s'agit d'un matériau résistant aux hautes températures qui convient le mieux aux pièces nécessitant une résistance et une rigidité élevées. Il est largement utilisé pour la fabrication de prototypes de composants électroniques et d'éclairage. Il fournit des détails de fonctionnalité améliorés.

À une pression d'essai de 0,46 MPa, le PC-Like Heat Resist Translucent a une température de déflexion thermique comprise entre 70 et 85 °C. Cette déflexion thermique peut être augmentée jusqu'à environ 135 °C avec une post-durcissement thermique.

• Technologie :Stéréolithographie (SLA)
• Caractéristiques principales : Résistance à la température, haute résistance, rigidité
• Applications courantes : Composants électroniques et d'éclairage

Aluminium AlSi10Mg

L'aluminium AlSi10Mg a une excellente résistance à des températures élevées (environ 200°C). Il a une bonne résistance à la corrosion et peut être facilement poli. Il a une bonne maniabilité et une bonne résistance aux fissures thermiques avec un point de fusion de 670°C. La résistance à la fatigue est excellente à 110 N/mm ² .

Ses caractéristiques permettent d'imprimer des géométries complexes et sont largement appliquées dans les pièces de véhicules, de machines et d'avions. Il a une résistance à la traction de 450 MPa à température ambiante.

• Technologie  :Frittage laser direct de métal (DMLS)
• Caractéristiques principales : Poids léger, résistance au stress
• Applications courantes : Moteurs, moteurs

Acier inoxydable 316L / 1.4404

L'inox 316L peut être utilisé en service continu à des températures jusqu'à 550°C. Ce matériau a une faible teneur en carbone et est un acier inoxydable au chrome-nickel-molybdène avec un point de fusion de 1400°C. Il a une excellente résistance à la corrosion et une excellente stabilité contre les milieux à base de chlore et les acides non oxydants. Sa résistance à la corrosion et sa ductilité le rendent idéal pour des applications dans plusieurs industries telles que l'aérospatiale, le médical et l'automobile.

• Technologie  :Frittage laser direct de métal (DMLS)
• Caractéristiques principales : Résistance à la corrosion, ductilité
• Applications courantes : Matériel de laboratoire, échangeurs de chaleur, écrous et boulons

Inconel 718 (superalliage nickel-chrome)

L'Inconel 718 est un superalliage à haute résistance à base de nickel-chrome. Il résiste à la corrosion, aux pressions extrêmes et aux températures élevées jusqu'à 700°C. Ce matériau fond à environ 1400°C. Il a une résistance à la traction de 1035 MPa. Cependant, il est cassant et présente une bonne usinabilité avec un outil de coupe dur. Il est largement appliqué dans la fabrication, les équipements militaires et l'industrie aérospatiale.

• Technologie  :Frittage laser direct de métal (DMLS)
• Caractéristiques principales : Résistance à la corrosion, cassant, résistance mécanique
• Applications courantes : Pièces de moteur à turbine à gaz, carters de compresseur, porte-filières

Propriétés des matériaux 3D résistants à la chaleur

Le tableau suivant compare le point de fusion et la température de transition vitreuse des 10 meilleurs matériaux résistants à la chaleur pour l'impression 3D :

Matériel	Point de fusion	Température de transition vitreuse	Résistance à la traction
ABS	200 °C	105 °C	42,5 – 44,8 MPa
ULTEM 1010	340 °C	216 °C	105 MPa
CE 221	–	225 °C	92 MPa
ULTEM 9085	–	186 °C	71,6 MPa
PC	230 – 260°C	147 °C	60 MPa
COUP D'OEIL	343 °C	143 °C	110 MPa
Aluminium AlSi10Mg	670 °C	–	450 MPa
Acier inoxydable 316L	1 400 °C	–	520 – 690 MPa
Inconel 718	1 370 – 1 430 °C	–	965 MPa
PC – Comme la résistance à la chaleur translucide / Accura 48	Température de déformation thermique à 0,46 MPa après post-durcissement thermique :170 - 250 °C	Température de transition vitreuse Post-durcissement UV et thermique :122 °C	50 MPa

Comparaison des coûts des matériaux d'impression 3D résistants à la chaleur

Comparons les coûts des trois résines du moteur de devis de Xometry pour le modèle CAO :

Matériel	Technologie d'impression 3D	Coût par unité	Coût unitaire pour 10 pièces	Coût unitaire pour 100 pièces
ABS	FDM	9,13 €	6,34 €	2,57 €
ULTEM 1010	FDM	50,03 €	35,80 €	34,61 €
CE 221	DLS carbone	645,21 €	171,58 €	Prix sur demande
ULTEM 9085	FDM	53,20 €	23,83 €	13,66 €
PC	FDM	34,45 €	25,89 €	25,03 €
COUP D'OEIL	FDM	88,42 €	64,65 €	47,12 €
PC – Comme le translucide résistant à la chaleur	SLA	72,87 €	21,64 €	18,03 €
Aluminium AlSi10Mg	DMLS	174,76 €	89,19 €	87,80 €
Acier inoxydable 316L	DMLS	387,12 €	294,83 €	Prix sur demande
Inconel 718	DMLS	487,77 €	333,16 €	Prix sur demande

Conclusion

Xometry Europe propose des services en ligne d'impression 3D rapides, fiables et très précis avec ces technologies et des matériaux résistants à la chaleur. Grâce à notre moteur de devis instantané et à notre réseau de plus de 2 000 fabricants, nous vous garantissons un processus de production de pièces transparent, du devis à la livraison à domicile.