Je suis un peu un “nylonholic”. Depuis que je me suis lancé dans l’impression 3D, mon objectif était d’imprimer avec succès des objets en nylon de grande taille. Les propriétés du matériau, sa résistance tout en restant très léger et flexible, sa résistance chimique ou sa difficulté à être imprimé ont fait de ce matériau l’objectif ultime pour moi. J’ai donc imprimé un grand nombre de nylons. Des mélanges très résistants mais très difficiles à imprimer, des mélanges plus faibles mais très imprimables et enfin, nous avons trouvé celui qui combine toutes les bonnes propriétés du matériau avec l’imprimabilité.
Compréhension du Nylon
Qu’est-ce que le nylon ?
Le nylon est le nom de famille de toute une gamme de polymères synthétiques, il n’existe donc pas de nylon “générique”. Chaque fabricant de polymères a son propre mélange en raison des propriétés spécifiques qu’il souhaite conférer à son (ses) nylon(s). Certains privilégient la légèreté par rapport à la résistance à la traction, d’autres la durabilité par rapport au rétrécissement, etc.
Il est donc essentiel de comprendre ce que l’objet imprimé devra faire pour déterminer le nylon à utiliser. Un prochain article traitera de la manière de lire et de comprendre les fiches techniques. L’utilisation du nylon pour les imprimantes 3D fait intervenir toute une série d’autres paramètres, tels que l’extrusion, l’adhérence des couches, le gauchissement, etc., mais aussi les propriétés hygroscopiques (quantité d’humidité qu’il peut absorber ou perdre en séchant), qui sont très importantes pour la réussite des impressions.
Comment traiter le nylon STYX-12 avant et après l’impression ?
L’humidité est à la fois votre meilleure amie et votre pire ennemie lorsqu’il s’agit de nylon.
Pré-impression :
Pendant l’impression, le nylon STYX-12 doit être aussi sec que possible, car l’humidité du filament se réchauffe rapidement dans la buse et crée des bulles, ce que l’on appelle de la mousse. L’adhérence de la couche et la finition de la surface seront visiblement affectées et il est même possible que le filament se déforme au niveau de l’alimentation en raison de l’augmentation de la pression de la tête. Nous avons conçu le STYX-12 pour qu’il soit aussi peu hygroscopique que possible (3,5 % gravimétrique) sans affecter le comportement de l’impression. En général, les nylons imprimés en 3D peuvent absorber entre 1 % et 9 % d’humidité (10 000 à 90 000 PPM) : Placer la STYX-12 dans un four à circulation d’air chaud ou dans un séchoir à filament à 60c pendant 24 heures. Cela permettra (la plupart du temps) d’éliminer suffisamment d’humidité du filament pour obtenir des impressions de qualité et solides.
Comment sommes-nous parvenus à ces conclusions ?
J’ai accès à un outil d’analyse de l’humidité de 12 000 euros PPM (parties par million) appelé Aquatrac. Cet outil mesure le taux d’humidité exact de tout filament que nous y introduisons. Nous avons commencé par une simple impression de vase après avoir mesuré le PPM de la STYX-12. Nous avons mesuré 3722 PPM (soit 0,37%) et l’impression résultante était … eh bien … pas bonne. Mauvaise adhérence des couches et formation de mousse sur toutes les couches. Ce n’est tout simplement pas ce que l’on attend d’un nylon.
* Pour être honnête, un vase n’est pas non plus un objet que l’on imprime normalement avec du nylon, mais pour cette démonstration, il présentait parfaitement les problèmes.
Nous avons ensuite placé le Nylon dans un séchoir à filaments Printdry pendant 24 heures et réimprimé le vase. Le taux d’humidité était d’environ 1200 PPM. Le résultat a été significatif. Les résultats peuvent être encore améliorés en séchant davantage le nylon, mais si vous séchez le nylon trop longtemps, vous pouvez et vous allez ruiner sa capacité d’impression. Recommandation : Ne pas sécher la STYX-12 plus de 48 heures à 60°C dans le four ou dans un séchoir à filament tel que Printdry, sous peine d’altérer sa capacité d’impression.
Voici un exemple de comparaison des données hygroscopiques du nylon avec celles d’autres filaments génériques.
Post-impression :
Mais une fois l’objet imprimé, les choses changent. La meilleure chose à faire après l’impression est de placer l’objet dans un seau d’eau, car les propriétés du matériau sont optimales lorsque l’impression en nylon est aussi humide que possible. C’est pourquoi, dans les usines de moulage par injection, les objets finis sont immergés pendant un certain temps dans de l’eau chaude. Recommandations : laissez l’objet imprimé immergé dans un seau d’eau à température ambiante pendant quelques heures ou, de préférence, toute la nuit, et vous obtiendrez l’objet le plus résistant possible.
Comment traiter l’humidité dans les impressions sur nylon ?
Comme nous l’avons dit, tous les nylons sont hygroscopiques, ce qui signifie qu’ils absorbent l’humidité mais la rejettent également. Il existe une relation directe avec le temps, comme le montre l’image suivante.
Comme on le voit clairement ici, la libération d’humidité est élevée au cours des premières heures et se stabilise ensuite. Taux de perte d’humidité du filament (temps de séchage à l’impression @60c)Taux d’absorption de l’humidité du filament (temps à l’air libre (23c, 45% d’humidité)).
La courbe est pratiquement la même pour l’absorption d’humidité. L’absorption est élevée pendant les 24 à 48 premières heures, puis se stabilise à mesure que le filament se sature.
Gardez donc cela à l’esprit lorsque vous imprimez un nylon. Dès que vous sortez la bobine du sac sous vide, elle commence à absorber l’humidité, ce qui peut affecter vos impressions. Les sécheurs de filaments sont conçus précisément pour lutter contre ce comportement en séchant le filament à l’intérieur du boîtier et en n’exposant le filament à l’humidité ambiante que pendant la durée minimale possible lorsqu’il entre dans l’imprimante.
Résultat de l’impression d’un moteur en nylon
