Pour que le processus d’impression 3D fonctionne correctement, il est essentiel de sécher les filaments avant l’utilisation. En savoir plus sur le séchage de PEEK, ULTEM, ABS. Le nylon. . .
L’hygroscopicité, ou la susceptibilité à l’absorption d’humidité par le filament, est un phénomène indésirable dans ce cas, mais il se produit très souvent, surtout parmi les matériaux d’ingénierie. Comment cela se présente-t-il en pratique ? L’eau se dépose sur les couches extérieures de la matière et pénètre vers l’intérieur, ce qui a un impact direct sur le processus d’impression 3D et les modèles.
L’hygroscopicité des filaments pose des problèmes importants lors du processus d’impression lui-même, pas toujours visibles au premier coup d’œil. Même une petite quantité d’humidité dans la matière peut avoir un impact négatif sur :
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La clé pour obtenir les propriétés souhaitées de la pièce imprimée est de chauffer correctement la matière avant de commencer l’impression. En quoi consiste ce processus ?
Afin d’éliminer l’excès d’humidité de la matière, il est nécessaire de placer la bobine de filament dans un dispositif approprié permettant son séchage. La durée et la température auxquelles l’opération d’échauffement doit être effectuée dépendent de la matière utilisée.
La plupart des matériaux d’ingénierie doivent être chauffés avant de commencer l’impression afin d’éliminer l’humidité, qui est absorbée par le filament de l’environnement. Dans des conditions d’échauffement appropriées, nous pouvons observer l’évaporation de l’humidité de la matière. Il faut faire attention lors du choix de la température, une température trop élevée peut déformer le filament. Il est recommandé de respecter les conseils du fabricant.
L’équipe de R&D chez 3DGence vérifie les conditions dans lesquelles la matière fonctionne le mieux avant de mettre en œuvre toute nouvelle matière. Sur la base de sa propre expérience, l’équipe élabore des recommandations qui peuvent être utilisées par chaque utilisateur des machines 3DGence.
Vérifiez quelles sont les recommandations pour certains matériaux d’ingénierie pour leur échauffement lorsqu’ils sont retirés de l’emballage.
Une bonne préparation des matières est nécessaire pour que le processus d’impression soit correct. Il existe plusieurs méthodes permettant de sécher les filaments.
Il existe sur le marché de nombreux appareils dédiés au séchage des matières.
Chez 3DGence, nous utilisons une étuve de séchage professionnelle SLW 53 pour chauffer les matières avant utilisation [télécharger les spécifications techniques]
L’opération de séchage des filaments, en tant que partie indispensable du processus d’impression 3D industrielle, doit être effectuée dans des conditions totalement contrôlées et prévisibles. Le séchage des filaments dans le four ne permet pas un contrôle total et peut même entraîner des dommages matériels et l’interruption de tout le processus d’impression.
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Oui, même si nous chauffons le filament avant l’impression, pendant le processus lui-même, qui est souvent assez long, le filament peut à nouveau absorber l’humidité de l’environnement s’il n’est pas correctement protégé. Par conséquent, pour imprimer à partir de matériaux d’ingénierie ayant des propriétés hygroscopiques élevées, nous devrions utiliser des imprimantes industrielles 3D équipées d’une chambre à filaments chauffée. Une chambre à filaments chauffée maintient une température élevée et restreint l’accès de l’air de l’environnement de l’imprimante, empêchant la matière d’absorber à nouveau l’humidité.
Selon les recommandations, la matière ULTEM doit être chauffée pendant 24 heures à 120 ⁰C. Pour les besoins de ce test, nous avons vérifié ce qui arrivait à l’impression si la matière n’a pas été séchée avant le processus d’impression. Dans la chambre des filaments chauffée de l’imprimante 3DGence INDUSTRY F420, nous avons placé un ULTEM non chauffé et commencé à imprimer.
La photo de l’impression 3D nous montre qu’au fil du temps, la chambre chauffée de l’imprimante 3DGence INDUSTRY F420 a contribué à l’évaporation de l’humidité des bobines de matériau extérieures. Cela a eu un impact significatif sur la qualité du modèle, qui s’est améliorée avec l’élimination progressive de l’eau du filament. La porosité de l’échantillon imprimé a également diminué avec le temps.
Un emballage hermétique directement du fabricant ne garantit pas que notre matière n’absorbera pas l’humidité et sera apte pour l’impression sans préparation préalable. Bien qu’il n’y ait pas de différences visuelles visibles, en fait, seules la mesure du poids et l’aspect de la pièce imprimée elle-même peuvent indiquer que la matière a absorbé une certaine quantité d’eau.
Si nous ne disposons pas d’un filament bien préparé, pendant l’extrusion de la matière de la buse nous pouvons :
Il en résulte la perte de la matière refoulée dont est faite la couche et l’introduction de pores dans la structure de l’impression, ce qui affaiblit l’élément final.
Le poids du filament dans l’emballage peut être similaire au poids de la matière laissée dans un environnement humide, ce qui indique que le fabricant du filament ne garantit pas toujours des conditions appropriées lors de l’emballage.
Après déballage, le poids du filament Nylon 680 [Taulman] était de 466,5 g (le poids de la bobine soustrait). La matière a été laissée pendant 24 heures dans des conditions de température moyenne de 23 °C et d’humidité de l’air de 48 %. La matière a-t-elle absorbé l’humidité de l’environnement ? Oui, après avoir pesé la matière, il s’est avéré qu’elle avait augmenté son poids de 0,6 g pour atteindre 467,1 g. Un prétraitement avant impression s’est avéré nécessaire. La matière a été chauffée comme recommandé et placée pendant 8 heures dans une chambre d’impression chauffée, à 70 °C, dans la machine 3DGence INDUSTRY F340. L’échauffement de la matière a fait réduire son poids à 464,2 g. Cela signifie que le processus d’échauffement a permis d’éliminer 2,9 g d’humidité du filament, soit 0,62 % du filament avant l’échauffement.
Conclusions
L’imprimante 3D industrielle peut être une machine complémentaire qui soutiendra les processus de fabrication traditionnels. Choisir une machine adaptée à vos besoins n’est pas une tâche facile. Si vous souhaitez en savoir plus sur l’imprimante 3D industrielle qui conviendra à votre entreprise, vous pouvez consulter des experts en impression 3D : cs@3dgence. com
