Meilleurs Filaments d'Impression 3D Haute Résistance pour Pièces Durables et Résistantes aux Chocs

Si vous avez besoin d'une pièce durable et haute performance capable de résister à de forts chocs et à une utilisation répétitive, vous voudrez imprimer avec les meilleurs matériaux. Mais quel filament utiliser ? Il existe d'innombrables options de matériaux, mais chacun offre des caractéristiques différentes et est mieux adapté à différentes situations. Dans cet article, nous détaillerons les filaments d'impression 3D haute résistance qui devraient être en tête de votre liste.

Nous examinerons la résistance des matériaux d'imprimante 3D à travers le prisme de sa résistance à la traction, soit la charge maximale qu'un matériau peut supporter sans se rompre sous étirement. Nous pourrons aussi nous référer à l'allongement à la rupture, qui indique de combien le filament peut s'étirer avant de casser et donne un aperçu de la résistance aux chocs.

Top 3 des filaments d'impression 3D haute résistance

1. Polycarbonate

Le polycarbonate (PC) est un matériau d'impression 3D résistant à l'usure qui peut maintenir sa ténacité à des températures aussi hautes que 140°C et aussi basses que -20°C. De nombreuses équipes produit utilisent le polycarbonate comme plastique technique en raison de ses bonnes propriétés électriques, sa haute résistance aux chocs, sa stabilité dimensionnelle, son poids léger, sa non-conductivité, sa résistance aux acides dilués et sa flexibilité.

En matière de résistance à la traction des matériaux d'impression 3D, le polycarbonate est difficile à battre. Il a une résistance à la traction de 67,6 MPa (9 800 PSI), et un crochet imprimé en polycarbonate peut supporter jusqu'à 311 kg (685 livres). Le polycarbonate a aussi une haute résistance aux chocs et est utilisé dans tout, du verre pare-balles aux boîtiers de protection pour appareils électriques en passant par les casques de sécurité. Si vous avez besoin d'une pièce durable, flexible, non-conductive avec une structure mécanique robuste capable de résister à de forts chocs ou températures, envisagez le polycarbonate.

2. Nylon

Avec une résistance à la traction de 48,3 MPa (7 000 PSI), le nylon est un autre matériau d'impression 3D résistant. Un crochet en nylon ne peut tenir que 220 kg (485 livres), mais le nylon est plus facile à imprimer que le polycarbonate. Pour obtenir les meilleurs résultats, assurez-vous que votre filament est sec et imprimez à une température entre 220°C et 270°C.

Le nylon est sujet à un gauchissement léger, mais sa résistance aux chocs, à la fatigue, à la chaleur et aux produits chimiques le rend adapté à la plupart des applications d'impression 3D. Il a aussi un faible coefficient de frottement, le rendant idéal pour les pièces mobiles fonctionnelles, comme les charnières vivantes, clips à pression et engrenages. De plus, il est accessible et rentable — si vous travaillez avec un budget plus serré ou construisez des prototypes, vous pouvez fabriquer un produit final résistant pour moins cher en utilisant du filament nylon.

3. Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS)

L'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est un terpolymère fait de polymères d'acrylonitrile, butadiène et styrène. Il est produit par émulsion ou technique de masse continue et résiste à l'eau, la chaleur et la fatigue. Il a une résistance à la traction de 28,3 MPa (4 100 PSI) et est populaire sur les marchés de l'ingénierie, technique et domestique. Il est souvent utilisé dans les pièces automobiles, articles ménagers et produits devant résister à de hauts niveaux de contrainte mécanique.

Non seulement ce thermoplastique technique résistant aux chocs est rentable et accessible, mais il est aussi durable, donc il n'est pas surprenant que de nombreux fabricants impriment en 3D des pièces haute fonctionnalité avec de l'ABS. Avec sa finition lisse, l'ABS est aussi un matériau idéal pour les composants d'usage final. De plus, poncer, finir ou peindre l'ABS est facile.

Matériaux composites

En plus d'imprimer avec les filaments mentionnés ci-dessus, vous pouvez utiliser des matériaux composites — ceux contenant un mélange de deux matériaux ou plus — pour augmenter la résistance de votre pièce finale. Les composites contiennent souvent des fibres maintenues ensemble par une matrice liant qui les rend incroyablement solides et durables tout en restant relativement légers. En résultat, de nombreuses équipes produit se tournent vers des matériaux infusés de fibre de carbone ou de verre pour l'allègement de pièces.

En général, les matériaux composites sont plus résistants que leurs matériaux de base ou offrent d'autres avantages, comme une résistance, flexibilité ou durabilité accrue. Par exemple, une pièce imprimée avec du filament nylon mélangé à de la fibre de carbone ou de la fibre de verre sera plus résistante qu'une pièce imprimée avec du filament nylon non composite. Le compromis est que les composites sont généralement plus chers et nécessitent des températures d'impression élevées.

Il existe d'innombrables combinaisons de matériaux disponibles pour les composites, donc vous pouvez trouver le matériau composite parfait pour les exigences spécifiques de votre projet. Vérifiez la compatibilité physique, chimique et mécanique des matériaux prospectifs dans votre composite pour vous assurer qu'il n'y a pas de conflits.

Sélectionner le bon filament d'impression 3D avec Fast Radius

Le polycarbonate, le nylon et l'ABS sont d'excellentes options de matériaux pour créer des pièces imprimées 3D résistantes. Cependant, choisir le bon matériau n'est qu'un aspect de la création d'un produit fini résistant. La résistance des matériaux imprimés 3D est aussi affectée par votre design, les étapes de post-traitement, ou les réglages de l'imprimante.

Quand vous vous associez à un fabricant expérimenté comme Fast Radius, notre équipe d'experts vous guidera à travers le processus de sélection de matériaux, vous aidant à trouver le meilleur matériau au meilleur prix selon les besoins de votre projet. Aussi, nous vous aiderons à optimiser votre conception de pièce pour la résistance et la fabricabilité. Contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer votre prochain projet.