Étude de cas : Nylon AF80 – L'impression 3D révolutionne la conception de capteurs géologiques

Traditionnellement, la fabrication additive a été utilisée dans des domaines tels que l'automobile, l'éducation ou l'architecture, entre autres. Cependant, ce projet a été développé dans le cadre de la géologie.

Tomas Feřtek, ingénieur de recherche à l'Institut de Géologie, a utilisé l'impression 3D pour produire des supports mécaniques de capteurs, des corps de capteurs et des moteurs pour chambres à haute pression.

La nécessité de tester de nouveaux capteurs, d'optimiser et modifier les conceptions, a conduit à la fabrication additive. L'impression 3D accélère la fabrication, qui se fait de manière indépendante (sans dépendre d'une entreprise extérieure) et réduit les coûts de production par rapport aux pièces fabriquées avec une fraiseuse CNC.
L'une des pièces qu'ils devaient fabriquer devait servir de capteur de pression. Pour cette application, il était important d'utiliser un matériau résistant à l'abrasion et aux produits chimiques.

En examinant les caractéristiques des différents filaments techniques disponibles sur le marché, ils en ont trouvé un qui répondait à toutes les exigences pour la fabrication de la pièce en question, c'est pourquoi il a été choisi pour cette application : le filament Nylon AF80 Aramide fabriqué par Fillamentum.

Le filament Nylon AF80 Aramide est un matériau créé pour l'impression 3D FDM composé de fibres d'aramide et d'un mélange de polyamides. Le nylon AF80 est un matériau auto-lubrifiant avec des propriétés tribologiques : les pièces fabriquées avec ce matériau sont particulièrement glissantes, tandis que l'aramide est une fibre synthétique robuste résistante aux chocs, à l'abrasion, aux solvants organiques et à la chaleur.

Le renforcement des fibres d'aramide conjointement avec les propriétés du nylon AF80 confèrent au filament Nylon AF80 Aramide les propriétés suivantes :

• Propriétés tribologiques
• Grande résistance à la traction
• Haute résistance à la chaleur
• Résistance aux chocs

Ces propriétés étaient très utiles dans le projet de l'Institut de Géologie de l'Académie des Sciences tchèque, qui a été l'une des premières institutions à tester ce filament.
Lors de l'impression avec le filament Nylon AF80 Aramide, Tomas Feřtek a utilisé la même configuration d'impression qu'il utilise pour l'impression sur ABS, modifiant seulement la température du plateau chauffant (portée à 140º C). Tomas Feřtek a déclaré que l'impression avec le filament Nylon AF80 Aramide a répondu à toutes ses attentes et celles de l'Institut de Géologie.

Parmi d'autres caractéristiques, ils ont souligné la bonne adhérence entre couches ou la finition mate de la pièce, très attrayante sur le plan esthétique. Comme conseils d'impression, ils ont recommandé d'imprimer ce matériau sur une imprimante 3D professionnelle, de préférence avec une chambre chauffée ; ainsi que l'utilisation d'un adhésif adapté au polyamide comme Magigoo PA. Le refroidissement de la pièce doit être lent pour éviter l'apparition de problèmes comme le warping.

L'utilisation de la fabrication additive comme technique de fabrication ou pour le prototypage est une grande avancée pour les petites et moyennes entreprises et institutions, permettant d'atteindre :

• Indépendance
• Immédiateté
• Réduction des coûts

Grâce à l'impression 3D, ces entreprises n'ont pas besoin d'externaliser les services de production ou de prototypage. Ainsi, elles peuvent réaliser des tests, améliorations et modifications sur les conceptions jusqu'à atteindre la pièce finale. En ne devant pas dépendre d'autres entreprises, les temps de fabrication sont réduits, et par conséquent les coûts associés au processus de fabrication ou de prototypage sont minimisés.