Explorer l'innovation additive :impression 3D de pièces transparentes avec de la résine

Le paysage de la fabrication additive évolue constamment, en particulier dans le domaine des matériaux - où les fournisseurs doivent améliorer et adapter leurs sorties pour répondre aux besoins des fabricants. La technologie d'impression 3D moderne dispose d'une gamme de matériaux additifs avec lesquels créer des pièces opaques de type plastique, mais lorsqu'il s'agit de fabriquer des pièces transparentes ou translucides, le choix des matériaux peut être plus difficile.

Les projets de fabrication qui nécessitent un certain degré de transparence ou de translucidité ne manquent pas et qui bénéficieraient donc d'une option de construction en résine claire. Les conduits de lumière, par exemple, ont de nombreuses applications dans l'électronique grand public, les équipements de chirurgie dentaire et les dispositifs microfluidiques, entre autres utilisations finales industrielles. De même, la résine d'impression 3D transparente peut être utilisée pour créer un ensemble de pièces optiques, notamment des lentilles, des luminaires et des boîtiers transparents. Compte tenu des applications potentielles, il est logique d'explorer comment la résine transparente s'intègre dans le processus de fabrication additive.

Puis-je imprimer en 3D des pièces en plastique transparent ?

Sur le marché de la fabrication additive, on a l'impression que les impressions 3D en résine transparente posent des problèmes de fabrication que les autres matériaux ne posent pas, notamment des temps d'impression plus longs, des exigences en matière de processus de finition à forte intensité de main-d'œuvre ou des pièces finales de moindre qualité. Ces facteurs ont donné aux résines transparentes la réputation d'être d'un coût prohibitif et d'avoir un ensemble limité d'applications.

Cependant, bien que certains défis de production additive existent, il est tout à fait possible de créer des pièces en plastique transparentes ou translucides à l'aide de la technologie d'impression 3D, avec les mêmes avantages de vitesse, de précision et de rentabilité que d'autres matériaux additifs. Dans certains cas, les pièces transparentes peuvent nécessiter des finitions et un post-traitement pour obtenir une plus grande clarté, mais ces considérations peuvent être prises en compte dans le processus de conception de la même manière que la production de pièces opaques.

Dans cet esprit, si vous recherchez une résine pour répondre aux exigences de clarté de votre projet, examinons certains des matériaux les plus efficaces et leurs processus de fabrication additive respectifs.

Matériaux d'impression 3D en résine transparente

IND 405 – Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™

Résine transparente développée par Carbon® pour le procédé d'impression 3D Digital Light Synthesis (DLS)™, LOCTITE 3D IND 405 est une résine monocomposant, ce qui signifie qu'elle peut être imprimée rapidement et facilement. Une fois durcies, les pièces IND 405 ont un aspect de surface givré - après un post-traitement suffisant, il est possible d'améliorer cette clarté.

L'IND405 a été développé à la suite de commentaires spécifiques d'ingénieurs qui souhaitaient un matériau d'impression 3D facile à imprimer, plus durable et plus résistant aux chocs que ses homologues, mais offrant un degré de clarté amélioré pour augmenter sa flexibilité de conception. Dans cet esprit, l'IND405 est solide et résistant et utile pour les applications telles que les appareils d'analyse de fluides, les prototypes de lentilles, les boîtiers et boîtiers transparents et les guides chirurgicaux.

Les spécifications mécaniques de l'IND405 incluent :

• Résistance à la rupture :42 MPa
• Module d'Young :1 500 MPa
• Élongation à la rupture :120 %
• Résistance aux chocs — IZOD Notched :50 J/m
• Température de déformation thermique à 0,455 MPa :53 °C

CE 221 – Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™

Le cyanate ester (CE 221) est une autre résine développée par Carbon® pour le processus de fabrication additive par synthèse numérique de la lumière (DLS). Comparable au nylon 6 chargé de verre à 14 %, le CE 221 est connu pour sa résistance et sa rigidité à haute température.

Les principales propriétés du CE 221 incluent la résistance aux UV, la biocompatibilité et la résistance chimique aux produits chimiques ménagers et industriels, aux acides, aux alcools et aux bases. CE221 est semi-transparent, avec une coloration orange.

Les spécifications mécaniques du CE 221 incluent :

• Résistance à la rupture :85 MPa
• Module d'Young :3 900 MPa
• Allongement à la rupture :3 %
• Résistance aux chocs — IZOD Notched :15 J/m
• Température de déformation thermique à 0,455 MPa :230 °C

Résine transparente – Stéréolithographie (SLA)

Clear est une résine développée par Formlabs pour l'impression 3D par stéréolithographie (SLA), qui produit des pièces à l'aide d'un processus de photopolymérisation. Idéale pour créer des pièces qui nécessitent de la translucidité ou qui doivent mettre en valeur des fonctionnalités internes, la résine transparente est couramment utilisée pour fabriquer des composants optiques et des pièces d'éclairage.

Afin d'obtenir une clarté améliorée, cependant, la résine transparente nécessite un post-traitement important. En pratique, cela signifie poncer ou polir manuellement les pièces ou appliquer un revêtement par pulvérisation ou un revêtement transparent.

Les spécifications mécaniques de la résine transparente incluent :

• Résistance à la rupture :65 MPa
• Module d'Young :16 GPa
• Élongation à la rupture :6,2 %
• Résistance aux chocs — IZOD Notched :25 J/m
• Température de déformation thermique à 0,455 MPa/66 psi :73,1 °C

Haute température - Stéréolithographie (SLA)

High Temp est une résine développée pour le procédé de stéréolithographie par Formlabs. Transparente avec une légère teinte orange, elle se distingue des autres résines d'impression 3D transparentes par sa solidité et sa résistance à la température :High Temp peut supporter des températures allant jusqu'à 238 °C avec une charge minimale, et est donc recommandée pour des applications telles que les boîtiers transparents et appareils, ou les fonctions de débit d'air chaud, de gaz et de fluide où la clarté est une exigence.

Comme la résine Clear, High Temp nécessite un post-traitement pour améliorer sa clarté. Ses spécifications mécaniques incluent :

• Résistance à la rupture :58,3 MPa
• Module d'Young :2,6 GPa
• Élongation à la rupture :13 %
• Résistance aux chocs — IZOD Notched :18,2 J/m
• Température de déformation thermique à 0,455 MPa/66 psi :142 °C

Durable – Stéréolithographie (SLA)

Durable est une résine développée par Formlabs pour être capable de résister aux chocs, à l'usure et aux déformations extrêmes avant de se casser. Idéal pour créer des prototypes d'ingénierie, Durable est également utile pour les pièces qui nécessitent une légère souplesse ou qui nécessitent des surfaces à faible frottement.

La résine durable est semi-transparente avec une clarté similaire au verre dépoli et peut être poncée pour une finition lisse. Les spécifications mécaniques de la résine durable incluent :

• Résistance à la rupture :28 MPa
• Module d'Young :1 000 MPa
• Élongation à la rupture :55 %
• Résistance aux chocs — IZOD Notched :114 J/m
• Température de déformation thermique à 0,455 MPa/66 psi :41 °C

Élastique – Stéréolithographie (SLA)

La résine élastique de Formlabs est un matériau élastomère transparent qui offre un faible duromètre, un allongement élevé et un retour d'énergie élevé, ce qui signifie qu'il se pliera, s'étirera et se comprimera bien. L'élastique est une alternative utile au silicone et convient particulièrement aux pièces douces au toucher qui doivent être flexibles, durables et incassables.

La résine élastique est couramment utilisée pour fabriquer des modèles et des prototypes médicaux, en particulier des modèles anatomiques spécifiques au patient. Il est également utilisé pour fabriquer des vêtements et des biens de consommation, ainsi que des effets spéciaux, des modèles et des accessoires.

Les spécifications mécaniques de la résine élastique comprennent :

• Résistance à la rupture :3,23 MPa
• Module de Young :–
• Élongation à la rupture :160 %
• Résistance aux chocs — IZOD Notched :–
• Température de déformation thermique à 0,455 MPa/66 psi :–

Pièces transparentes :finition et post-traitement

Les pièces fabriquées en résine transparente peuvent ne pas atteindre les niveaux de transparence optique souhaités tant que des finitions appropriées n'ont pas été appliquées ou tant qu'elles n'ont pas subi de post-traitement. Les finitions pertinentes et les options de traitement utilisées pour atteindre la transparence offrent différents avantages et défis.

Dans cet esprit, Fast Radius a développé un certain nombre de techniques pour améliorer la clarté des pièces imprimées, y compris le ponçage et le revêtement transparent. Nous effectuons une analyse au cas par cas pour déterminer les techniques à utiliser pour une géométrie spécifique et nous travaillerons avec vous pour vous aider à atteindre le meilleur niveau de clarté possible dont vous avez besoin pour votre pièce.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les capacités de Fast Radius ou si vous souhaitez utiliser de la résine transparente dans votre prochain projet, veuillez contacter notre équipe dès aujourd'hui.

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