Comment teindre des pièces imprimées en 3D avec du polyamide

Le nylon ou polyamide (PA) est l'un des polymères les plus largement utilisés dans l'impression 3D professionnelle . Cela est dû à ses excellentes propriétés mécaniques de résistance aux chocs, de flexibilité, de résistance chimique et de résistance aux hautes températures.

Le matériau est actuellement utilisé sous forme de granulés, de filaments ou de poudre selon qu'une imprimante 3D FDM ou un équipement d'impression 3D SLS est utilisé.

Malgré les différences dans la nature de chaque technologie de fabrication, les pièces imprimées en 3D en polyamide sont incroyablement résistantes, permettant la fabrication de prototypes fonctionnels ou de pièces finales.

Image 1 :Bobine et pièces imprimées en 3D avec du polyamide 6 à l'aide de l'impression 3D FDM. Source :Matériaux intelligents.

Comme beaucoup d'autres matériaux techniques, ils sont généralement achetés dans leur version "naturelle", sans additif de couleur. Par conséquent, ce type de filaments ou de poudresont généralement une teinte blanche ou blanc cassé qui, dans certains cas, peuvent ne pas convenir à l'application correspondante. Il existe des cas où il peut être nécessaire d'obtenir des finitions de différentes couleurs.

Pour teindre des pièces imprimées en 3D avec du polyamide, il faut tenir compte du fait qu'il s'agit d'un matériau synthétique, il faut donc utiliser un colorant spécial pour les matériaux synthétiques, comme le colorant synthétique RIT, qui est disponible dans une large gamme de couleurs.

Un autre fait à prendre en compte est l' hygroscopicité du nylon. Cela signifie que le nylon a la capacité d'absorber l'humidité de l'environnement, ce qui est un handicap lors du stockage et du traitement du matériau, car l'humidité peut nuire au processus d'impression et même provoquer des échecs d'impression. Pour cette raison, il est recommandé d'effectuer le processus de teinture uniquement avec des pièces finales et non avec le matériau non traité.

Le processus de teinture nécessite une préparation préalable des pièces imprimées en 3D en fonction de la technologie de fabrication utilisée :

• Impression 3D FDM :Si vous souhaitez teindre des pièces imprimées en 3D à l'aide de la technologie FDM, vous devez retirer les substrats et post-traiter les pièces avant de les teindre. Il est important de nettoyer le dessous des pièces, surtout si de l'adhésif a été utilisé.
• Impression 3D SLS :Si l'utilisateur travaille avec la technologie d'impression 3D SLS, l'excès de poudre doit être éliminé, d'abord manuellement, puis à l'aide d'un pistolet à air comprimé. Ensuite, il est recommandé de laver les pièces à l'eau tiède.

Image 2 :Processus de dépoussiérage des pièces imprimées en 3D avec la technologie SLS. Source :Filament2print.

À ce stade, les pièces seraient prêtes à être teintes. Pour ce faire, les étapes suivantes doivent être suivies :

1. Sélection du colorant

L'utilisateur doit garder à l'esprit que la teinture choisie doit être adaptée aux matériaux synthétiques tels que le nylon . En cas d'utilisation d'un colorant pour fibres naturelles, il est très probable que les résultats souhaités ne seront pas atteints.

Chez Filament2print, nous recommandons les colorants RIT, avec lesquels nous travaillons depuis des années avec d'excellents résultats. De plus, ils ont une large gamme de couleurs et vous permettent même de mélanger plusieurs couleurs, pouvant ainsi obtenir des nuances personnalisées.

Image 3 :Gamme de colorants RIT. Source :Filament2print.

2. Diluer le colorant

Une fois la couleur choisie, l'utilisateur doit préparer la solution d'eau et de colorant. Un ratio qui donne généralement de bons résultats serait de 5:1 . Il convient de noter que la proportion de cette solution affectera directement le résultat obtenu . Si une teinte plus saturée est souhaitée, le rapport de l'eau doit être réduit, tandis que si une finition moins saturée est souhaitée, le rapport de l'eau au colorant peut être augmenté.

D'autre part,il est très important de calculer le volume de liquide nécessaire pour immerger complètement la pièce.

3. Chauffer la solution

L'étape suivante consiste à chauffer la solution. La température est également un facteur décisif pour la finition des pièces teintées. Ce paramètre dépendra dans une large mesure de la couleur utilisée, mais on peut dire qu'il devrait être d'environ 60-80 ºC . En dessous de 60 °C, la teinture peut ne pas bien s'infiltrer dans la pièce et au-dessus de 80 °C, la pièce peut se déformer.

Compte tenu de cette étape, il est recommandé d'utiliser un récipient pouvant être isolé afin que la chaleur ne se dissipe pas facilement et soit maintenue tout au long du processus.

4. Insérez les pièces

Une fois que la solution a atteint la bonne température, les pièces imprimées en 3D peuvent être placées dans le récipient avec la solution de colorant.

Image 4 :Introduction de pièces imprimées en 3D dans une solution de teinture. Source :Filament2print.

Les pièces doivent être complètement immergées et l'utilisateur doit s'assurer qu'elles ne flottent pas, car cela signifierait qu'une partie de la pièce n'absorberait pas correctement le colorant et donnerait une teinte inégale. Le même problème se poserait dans le cas de teinter plusieurs pièces en même temps si elles entrent en contact les unes avec les autres.

5. Temps de teinture

Le temps de teinture peut varier en fonction de la couleur et de la saturation souhaitées. Il est conseillé de retirer les pièces de temps en temps pour voir l'évolution de la teinte, et de les retirer définitivement lorsque la finition souhaitée est atteinte.

Plus la pièce est laissée longtemps dans la solution, plus la couleur finale sera foncée. Ci-dessous, vous pouvez voir comment une finition plus claire ou plus foncée est obtenue en fonction du temps de teinture.

Image 5 :Couleur en fonction du temps de teinte. Source :Filament2print.

6. Nettoyage

Une fois les morceaux retirés de la solution, ils doivent être rincés à l'eau courante pour éliminer l'excès de colorant . Les pièces doivent ensuite être placées sur une serviette en papier et laissées sécher pendant quelques minutes.

Enfin, si le processus de teinture a été réalisé correctement, l'utilisateur obtient des pièces teintes uniformément. Il convient de tenir compte du fait que la proportion de teinture, la température utilisée et le temps de teinture affecteront directement la finition des pièces, il est donc recommandé d'effectuer des tests jusqu'à ce que le résultat souhaité soit atteint.

Sans aucun doute, grâce aux colorants synthétiques, il est possible d'obtenir une multitude de finitions personnalisées dans des pièces imprimées en 3D avec du polyamide, ce qui offre aux entreprises une grande liberté de conception et la possibilité de personnaliser leurs pièces et les différencier des autres.