Au début de l’année, Formlabs a commencé les expéditions de la Fuse 1, notre première imprimante 3D à frittage sélectif par laser (SLS). Parallèlement à l’imprimante, nous avons aussi lancé notre premier matériau SLS, Nylon 12 Powder. Nylon 12 Powder est un matériau puissant conçu pour le prototypage fonctionnel et la production finale d’assemblages complexes et de pièces durables, doté d’une stabilité environnementale élevée.
Lors de notre récent webinaire, vous avez posé beaucoup de questions sur les matériaux SLS. Dans cette publication, nous allons répondre à vos demandes les plus fréquentes concernant Nylon 12 Powder et l’utilisation des poudres en général.
Demander une impression gratuite en Nylon 12 Powder
Imprimé sur la Fuse 1 sans aucun support, ce boîtier antichoc comprend des parties mobiles imprimées directement et une carte interne montrant les éléments imprimés. Demandez un échantillon gratuit dès maintenant pour le constater par vous-même.
Que signifie le « taux de renouvellement » pour les matériaux en nylon ? Que signifie le taux de renouvellement pour ma productivité et mon processus de travail ?
Le taux de renouvellement représente la capacité d’une imprimante 3D SLS à produire avec un mélange de poudre neuve et recyclée, minimisant ainsi le gaspillage de matériau pour un coût par pièce optimisé. Le taux de renouvellement de la poudre est la part minimale de poudre fraîche nécessaire pour imprimer.
La Fuse 1 produit invariablement des impressions de haute qualité avec un taux de renouvellement de 30 à 50 % pour Nylon 12 Powder. Cela signifie que vous pouvez imprimer avec jusqu’à 70 % de poudre récupérée. Notre approche de la technologie SLS permet de limiter le gaspillage quasiment à zéro, ce qui signifie une réduction des coûts de matériau et, en fin de compte, davantage d’impressions. Lors de tests internes et externes approfondis, nous n’avons constaté aucune dégradation de la qualité, même après des dizaines de cycles d’impression. En combinant à cela les densités d’impression élevées possibles sur la Fuse 1, les clients actuels constatent un gaspillage nul, et certains consomment même toute leur poudre usagée de manière régulière.
En plus d’un taux de renouvellement concurrentiel, la station de récupération de poudre Fuse Sift facilite le recyclage de la poudre. Déterminez simplement le taux de renouvellement désiré sur l’écran tactile. Le tamis de la Fuse Sift filtrera alors automatiquement les particules pour qu’elles puissent être à nouveau mélangées avec de la poudre neuve et réutilisées pour de nouvelles impressions.
Boîtiers conçus par Pathfinder Systems imprimés en Nylon 12 Powder avec la Fuse 1.
Comment utiliser au mieux ma poudre ? Comment calculer mes coûts d’impression ?
Faire attention au taux de renouvellement de votre poudre tel que décrit ci-dessus et à la densité de vos impressions vous permettra d’utiliser au mieux votre poudre et de minimiser vos coûts par pièce.
Si vous disposez les pièces de manière plus serrée dans la chambre de fabrication, vous générerez moins de poudre usagée. La Fuse 1 peut accueillir un grand nombre de pièces dans sa chambre de fabrication, à la fois en les serrant ou en les disposant près du bord de la chambre, ce qui permet d’optimiser l’utilisation de la zone de fabrication.
Pour calculer vos coûts d’impression, téléchargez gratuitement notre logiciel PreForm. Importez votre fichier STL ou OBJ, puis sélectionnez Nylon 12 Powder pour savoir combien de poudre sera utilisée pour une pièce. À droite de la fenêtre, sous Details (Détails), passez votre souris sur Total Powder (total de la poudre) pour voir la répartition entre la Fused Powder (Poudre frittée) et la Unfused powder (Poudre non frittée). Vous verrez aussi l’estimation de la Packing Density (Densité). Ces indicateurs vous permettront d’estimer le coût par pièce.
Si vous recyclez de la poudre régulièrement, vous pouvez continuer à diminuer le coût par pièce au fil du temps et à minimiser la poudre perdue.
Vérifiez la quantité de poudre frittée, de poudre non frittée et la densité dans n’importe quelle chambre de fabrication de Fuse 1 grâce à notre logiciel de préparation d’impression PreForm.
Quels seront les prochains matériaux pour la Fuse 1 ? Proposerez-vous d’autres matériaux que Nylon 12 Powder ?
Au moment de la rédaction de cette publication en mars 2021, Nylon 12 Powder est déjà disponible, Nylon 11 Powder le sera bientôt et beaucoup d’autres matériaux sont en cours de développement.
La Fuse 1 est-elle compatible avec les matériaux d’un fournisseur tiers ?
Il ne sera pas possible d’imprimer avec des poudres non fabriquées par Formlabs sur la Fuse 1, et il n’y aura pas d’open mode sur la Fuse 1. Formlabs va plutôt développer une gamme de matériaux pour élargir les possibilités de la plateforme Fuse 1.
Nous consacrons énormément de travail d’ingénierie à une imprimante et une poudre uniques pour obtenir des pièces de qualité industrielle à un prix largement inférieur à celui des appareils de nos concurrents. L’utilisation de la poudre Formlabs avec votre Fuse 1 garantit un processus de travail fluide, largement validé avec le matériel, les logiciels et les matériaux.
Les pièces imprimées en Nylon 12 Powder sont-elles biocompatibles ?
En général, les pièces imprimées en Nylon 12 Powder sont biocompatibles. Nous avons mené plusieurs tests de biocompatibilité que vous pouvez retrouver sur la fiche technique.
Les propriétés du matériau peuvent varier en fonction du modèle de la pièce et des pratiques de fabrication. La validation de l’adéquation des pièces imprimées pour leur usage prévu est la responsabilité du fabricant. Des évaluations, vérifications et validations supplémentaires pour votre application et vos méthodes de fabrication spécifiques sont recommandées.
Pour plus d’informations, veuillez contacter notre équipe et échanger avec un spécialiste de la santé pour en savoir plus sur votre application spécifique.
Le fondateur de Partial Hand Solutions, Matthew Mikosz, imprime en 3D des prothèses hautement personnalisées pour chaque patient avec la Fuse 1. En savoir plus sur l’utilisation de la Fuse 1 par Partial Hand Solutions.
Quel type de post-traitement est recommandé pour les impressions en Nylon 12 Powder ?
L’écosystème de la Fuse 1 comprend une station de post-traitement complète appelée la Fuse Sift, qui associe l’extraction des pièces, la récupération, le stockage et le mélange automatique de la poudre dans un seul appareil autonome.
Formlabs recommande l’ajout d'étapes de post-traitement pour éliminer l’aspect granuleux sur les pièces et améliorer la finition de surface. Nous recommandons fortement l’utilisation d'une cabine de sablage, qui projette de l’air comprimé et un élément abrasif comme le carbure de silicium. Un système avec un mélange abrasif qui utilise du verre ou de la silice et dont l’espace de travail est assez grand pour accueillir le volume d'impression de la Fuse 1 (165 x 165 x 300 mm) sera suffisant.
Si vous êtes intéressé par l’achat d’une cabine de finition par mélange abrasif, mais que le coût initial vous parait trop élevé, sachez que vous pouvez en trouver pour moins de 1 000 USD chez Fastenal, Grainger ou McMaster-Carr.
Les pièces SLS peuvent ensuite être traitées par vaporisation, laquage, galvanoplastie, dépôt de revêtement pour obtenir différentes couleurs, finitions et propriétés, telles que l’étanchéité (revêtement) ou encore la conductivité (galvanoplastie). Les pièces en Nylon 12 Powder de Formlabs étant de couleur noire, elles sont difficiles à teindre.
La Fuse Sift réalise à elle seule l’extraction des pièces ainsi que la récupération, le stockage et le mélange de la poudre.
Quelles mesures de sécurité ou conditions sur site doivent être appliquées pour l’utilisation de la Fuse 1 et de Nylon 12 Powder ?
Veuillez consulter notre fiche de données de sécurité (FDS) pour toutes les informations sur les conditions de sécurité et d’environnement requises. Les conditions et les réglementations varient en fonction des situations et des régions.
La Fuse 1 est plus adaptée à une installation d’atelier, mais vous pouvez aussi l’utiliser dans un environnement de bureau. Si vous disposez d’un grand environnement de bureau ouvert avec des pratiques d’entretien cohérentes, vous devriez pouvoir y installer la Fuse 1 et la Fuse Sift. La Fuse Sift doit être positionnée au moins à 10 mètres des bureaux. Si vous avez un doute, nous vous recommandons de procéder à votre propre évaluation de la qualité de l’air pour remplir vos conditions.
La manipulation de la poudre et la sécurité sont abordées dans les sessions de formation à la Fuse 1 dans le cadre de nos plans de service de la Fuse 1 et de la Fuse Sift. En général, les opérateurs doivent disposer de :
- Masques N95 ou respirateurs avec filtres à particules de meilleure qualité.
- Gants jetables en nitrile.
- Lunettes de sécurité à verres incassables et protection périphérique.
Une fois que le post-traitement des pièces imprimées est terminé, l’équipement de protection individuelle n’est plus nécessaire pour leur manipulation.
Quelles sont les propriétés mécaniques notables de Nylon 12 Powder ?
Vous pouvez vous référer à la Fiche Technique pour un aperçu des propriétés mécaniques.
En général, Nylon 12 Powder est un matériau solide, robuste et durable. Les pièces en Nylon 12 Powder imprimées sur la Fuse 1 sont en thermoplastique et conviennent pour des pièces finales fonctionnelles. Les pièces imprimées en Nylon 12 Powder absorbent très peu d’humidité et ne subissent pas de modifications de leur forme ou de leurs propriétés mécaniques, comme vous pourriez l’expérimenter avec des nylons plus courants tels que le nylon 6 ou 6,6.
Si vous connaissez déjà les imprimantes SLA de Formlabs, vous pourrez obtenir des impressions plus durables et plus stables grâce à la Fuse 1. En comparaison avec les matériaux de stéréolithographie, les impressions en Nylon 12 Powder offrent une durée de vie optimisée, un meilleur comportement de fluage et enfin une meilleure résistance à l’usure, aux produits chimiques et aux UV.
| Propriété | Nylon 12 Powder (SLS) | Tough 2000 Resin (SLA) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Résistance à la rupture par traction | 50 MPa | 46 MPa | |||
| Module de traction | 1,85 GPa | 2,2 GPa | |||
| Allongement à la rupture (X/Y) | 11 % | 28 % | |||
| Allongement à la rupture (Z) | 6 % | N/A | |||
| Température de fléchissement sous charge à 0,45 MPa | 171 °C | 53 °C |
Quelle est la quantité de matériau nécessaire pour démarrer l’impression sur la Fuse 1 ?
Nous recommandons de démarrer avec 18 kg de Nylon 12 Powder. Cela fera assez de poudre pour finaliser quelques impressions sur la Fuse 1.
Mais vous n’aurez pas besoin d’autant de poudre pour démarrer votre première impression. Vous pouvez en effet faire des impressions qui ne remplissent que partiellement la chambre de fabrication. La chambre de fabrication ne se remplira de poudre que jusqu’au point situé juste au-dessus du sommet de la pièce sur l’axe Z. Vous pouvez utiliser l’estimation de la quantité de poudre fournie par PreForm décrite plus haut dans cette publication pour déterminer quelle quantité distribuer dans la trémie, pour un processus de travail sans interruption.
Nylon 12 Powder est livrée en bidons de 3 kg et vendue par lots de 6 kg. Nous recommandons de démarrer avec 18 kg.
Est-il possible de changer de matériaux sur la Fuse 1 ?
Changer de matériaux sur la Fuse 1 est un processus complexe, mais possible. Si vous prévoyez d’utiliser plusieurs matériaux régulièrement, nous vous recommandons d’avoir une Fuse 1 et une Fuse Sift par matériau. Enlever toutes les traces d’une poudre d’une machine prend beaucoup de temps et peut empêcher une bonne impression avec le second matériau.
Comment les finitions de surface et les détails des impressions sur la Fuse 1 se comparent-ils aux imprimantes SLA de Formlabs comme la Form 3 et la Form 3L ?
La rugosité de surface des impressions sur la Fuse 1 est comparable aux rendus des imprimantes industrielles SLS de grande qualité. Le post-traitement avec utilisation d’une sableuse ou d’un tambour de sablage à abrasif mixte donnera une surface lisse, mais avec quelques rugosités détectables au toucher.
Si votre priorité est une finition de surface la plus lisse possible et des détails fins, nous vous recommandons de choisir l’une de nos imprimantes stéréolithographiques (SLA) : la Form 3 pour un volume compact ou la Form 3L pour des impressions grand format. Pour des pièces fonctionnelles, prêtes pour la production, qui équilibrent solidité et détail, la Fuse 1 est la meilleure option.
Dans le vif du sujet : Le processus de travail de la Fuse 1
Vous souhaitez en savoir plus sur le processus de travail de la Fuse 1 ? Regardez notre webinaire détaillé sur demande. Dans ce webinaire en direct, nos responsables des ventes pour la France, Marie-France Prats et Théo Quiminal, et Thibault Leroy, Marketing Manager @Formlabs France, vous présenteront l'écosystème de Fuse 1, avec la Fuse 1 bien sûr, mais aussi la Fuse Sift, et comment il est possible de produire des pièces en nylon prêtes pour la production avec Nylon Powder 12.
