Au milieu des progrès rapides de la technologie d’impression 3D, les résines à haute ténacité ont suscité une attention considérable en tant que matériaux innovants dans ce domaine. Ils présentent non seulement d’excellentes propriétés par rapport aux matériaux d’impression 3D conventionnels, mais offrent également de vastes perspectives pour l’industrie manufacturière.
Avant de présenter la résine haute ténacité, donnons un bref aperçu de l’impression 3D en résine.
L'impression 3D sur résine, également connue sous le nom d'impression 3D par photopolymérisation ou d'impression 3D par photopolymérisation liquide, est une technique de fabrication additive avancée. Le flux de travail de l'impression sur résine est le même que celui de la modélisation par dépôt fondu (FDM) traditionnel, y compris la modélisation, le découpage et l'impression. Mais contrairement au FDM, l’impression 3D en résine utilise de la résine liquide comme matière première et utilise de la lumière ultraviolette (UV) ou des faisceaux laser pour une solidification couche par couche, construisant progressivement le modèle tridimensionnel.
Par rapport à la technologie FDM traditionnelle, l’impression 3D résine offre plusieurs avantages distincts :
- Haute précision : la technologie d'impression 3D en résine permet une plus grande précision d'impression et des détails plus fins, ce qui la rend adaptée à la fabrication de composants de haute précision et de structures complexes.
- Durabilité et résistance : Les matériaux en résine haute performance présentent souvent une durabilité et une résistance exceptionnelles. Cela rend les composants imprimés en résine très résistants aux charges et aux contraintes, adaptés aux applications qui exigent de la durabilité.
- Finition de surface lisse : comme la résine est sous forme liquide lors de l'impression, la surface des objets imprimés est généralement très lisse. Si vous avez besoin d'impressions littéralement précises, l'impression 3D en résine est le choix parfait pour vous.
- Structures de support : L'impression 3D en résine permet l'utilisation de structures de support solubles ou facilement amovibles, réduisant ainsi le besoin d'intervention et de nettoyage de modèles complexes.
- Diversité des matériaux : l'impression 3D en résine offre une grande variété de matériaux, notamment la résine végétale , la résine de type ABS , la résine haute température et d'autres types de résines.
Qu'est-ce que la résine haute ténacité ?
La résine haute ténacité est un type de matériau connu pour sa résistance aux chocs et sa ténacité exceptionnelles. Généralement composées de composés de haut poids moléculaire tels que des polymères ou des matériaux composites, ces résines sont formulées avec des agents de renforcement spéciaux pour améliorer leur résilience et leur résistance aux chocs.
Les avantages de la résine haute ténacité
Les performances de la résine haute ténacité dépendent de la composition spécifique du matériau et de l'environnement d'application, mais présentent généralement les caractéristiques suivantes :
- Performances mécaniques exceptionnelles : par rapport aux matériaux d'impression 3D conventionnels comme l'ABS et le PLA , la résine à haute ténacité présente une résistance à la traction et aux chocs élevée. Cela confère une plus grande durabilité aux composants imprimés, les rendant moins susceptibles de se briser sous des pressions externes et conférant des performances plus fiables pour des applications spécifiques.
- Durabilité et résistance : Les matériaux en résine haute performance présentent souvent une durabilité et une résistance exceptionnelles. Cela rend les composants imprimés en résine très résistants aux charges et aux contraintes, adaptés aux applications qui exigent de la durabilité.
- Robustesse : les résines à haute ténacité possèdent la capacité de reprendre leur forme originale après une exposition aux contraintes, illustrant une élasticité et une résistance à la fatigue remarquables. Cela les rend parfaitement adaptés aux applications nécessitant des déformations fréquentes, telles que les composants élastiques et les structures flexibles.
- Résistance à la corrosion chimique : Certaines résines à haute ténacité présentent une résistance exceptionnelle à la corrosion chimique, permettant leur application dans des environnements spécialisés. Cela leur permet de jouer un rôle central dans les industries chimiques et le domaine médical.
Conseils pour l'impression de résine à haute résistance
Voici plusieurs recommandations générales pour l’impression avec des résines à haute ténacité. Bien que les directives spécifiques puissent varier selon les fabricants de résine, les conseils suivants doivent également être pris en considération :
- Paramètres des paramètres d'impression : ajustez les paramètres d'impression en fonction de votre modèle d'imprimante 3D et des caractéristiques de la résine haute ténacité. En règle générale, il est recommandé de régler la hauteur de couche entre 50 et 100 microns, car cela contribue à obtenir une meilleure qualité d'impression.
- Structures de support : en raison de la viscosité plus élevée de la résine à haute ténacité, évitez l'impression directe sur la plate-forme de fabrication pour éviter des difficultés lors du retrait des pièces. Il est conseillé d'utiliser des structures de support complètes, car elles sont plus faciles à détacher, facilitant ainsi le retrait des pièces. De plus, l’utilisation d’air chauffé pour réchauffer la plate-forme de construction peut faciliter le processus.
- Nettoyage : sauf indication contraire du fabricant, de l'alcool propylique (IPA) peut être utilisé régulièrement pour nettoyer les impressions en résine à haute résistance. Attention cependant à ne pas immerger les pièces dans l'IPA pendant plus de 20 minutes.
- Calibrage et débogage : avant de commencer le processus d’impression, assurez-vous que votre imprimante 3D est calibrée et subit le débogage nécessaire. Le calibrage et le bon fonctionnement de l’imprimante sont des étapes essentielles pour garantir des impressions réussies.
- Contrôle de la température : l'impression en résine haute résistance peut être sensible à la température pendant le processus. Maintenez une température stable dans l’environnement d’impression pour éviter que les fluctuations de température n’aient un impact négatif sur la qualité d’impression.
- Photodurcissement complet : Pour une résistance mécanique optimale, la résine haute ténacité nécessite un durcissement complet, avec un temps de durcissement recommandé de plus de 5 minutes. La surface doit être durcie jusqu'à ce qu'elle ne soit plus adhésive au toucher.
Applications de la résine à haute résistance
Les résines d'impression 3D générales sont largement utilisées dans le prototypage rapide, la fabrication de modèles, les produits personnalisés et d'autres domaines similaires. D’un autre côté, les résines à haute ténacité sont plus couramment utilisées dans les industries exigeant une résistance aux chocs et une durabilité, telles que l’aérospatiale, l’automobile et les dispositifs médicaux. Par conséquent, la résine à haute ténacité démontre un vaste potentiel pour de nombreux domaines d’application, que ce soit dans l’impression 3D de bureau ou de qualité industrielle.
- Industries automobile et aérospatiale : Les secteurs automobile et aérospatial exigent des composants légers et à haute résistance. la résine à haute résistance peut être exploitée dans la fabrication de pièces de véhicules, de composants d’avions et de structures d’engins spatiaux.
- Dispositifs médicaux : la résine à haute ténacité est prometteuse dans la fabrication de dispositifs médicaux, englobant des modèles médicaux, des prothèses et des implants personnalisés.
- Équipement sportif : les équipements sportifs, tels que les poignées de vélo et les planches de ski, nécessitent des performances optimales sous une pression et un impact élevés. Les résines à haute ténacité dévoilent de nouvelles voies pour la production de tels équipements.
- Fabrication de pièces fonctionnelles : les imprimantes 3D de bureau utilisant une résine à haute résistance peuvent fabriquer des pièces fonctionnelles avec une durabilité et une résistance améliorées. Ces composants trouvent des applications dans divers domaines, notamment la maison, le bureau, les outils et les modèles.
- Composants mécaniques : la résine haute ténacité convient à l'impression de composants mécaniques tels que les engrenages, les roulements, les accouplements, permettant une meilleure précision et durabilité sur les imprimantes 3D de bureau.
- Production de modèles et de prototypes : en raison de l'excellente qualité de surface et de la résistance aux chocs fournies par la résine à haute ténacité, des échantillons plus réalistes et durables peuvent être obtenus pour la fabrication de modèles et de prototypes.
- Illustrations et objets décoratifs : la résine haute résistance est couramment utilisée pour l'impression d'œuvres d'art et d'objets décoratifs, tels que des œuvres d'art, des figurines, des bijoux, des jouets, améliorant ainsi leur durabilité et leur attrait artistique.
- Produits personnalisés : La combinaison des propriétés de la résine haute résistance avec les imprimantes 3D de bureau permet la production de produits personnalisés tels que des coques de téléphone, des porte-clés et des porte-cartes de visite personnalisés.
- Éducation et recherche : la résine à haute résistance est largement utilisée dans l’impression 3D de bureau à des fins éducatives et de recherche. Les étudiants et les chercheurs peuvent fabriquer rapidement divers échantillons et modèles expérimentaux en utilisant cette résine.
Spécifications de certaines résines haute ténacité
-Résine SUNLU haute ténacité
Résistance à la traction : 20MPa
Résistance à la flexion : 20 MPa
Dureté (Shore D) : 68-72
Allongement à la rupture : 50%
Résistance aux chocs IZOD crantée : 120 J/m
-Résine ESUN dure et résistante
Résistance à la traction : 30-60MPa
Résistance à la flexion : 30-75 MPa
Dureté (Shore D) : 75-81
Allongement à la rupture : 35-52%
Résistance aux chocs IZOD crantée : 40-110 J/m
-Résine résistante Anycubic
Résistance à la traction : 35-45MPa
Résistance à la flexion : 50-60MPa
Dureté (Shore D) : 76
Allongement à la rupture : 30-50%
Résistance aux chocs IZOD crantée : 50-60 J/m
-Résine Siraya Tech Blu-Tough
Résistance à la traction : 50MPa
Dureté (Shore D) : 85
Allongement à la rupture : 32%
Résistance aux chocs IZOD crantée : 45 J/m
À mesure que la technologie d’impression 3D évolue en permanence, les résines à haute ténacité joueront un rôle de plus en plus important dans divers domaines. Néanmoins, des défis persistent dans la préparation et l’application de résines à haute ténacité, notamment le coût des matériaux, la vitesse d’impression et la durabilité des matériaux. Par conséquent, des efforts incessants de recherche et de développement sont indispensables pour faire de nouveaux progrès dans le domaine des résines à haute ténacité.
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