PA

Aussi appelé nylon

Le nylon (polyamide ou PA) est l'un des matériaux d'ingénierie les plus polyvalents en impression 3D, apprécié pour sa résistance exceptionnelle, sa flexibilité et sa résistance à l'usure. Largement utilisé dans des secteurs allant de l'aérospatiale aux soins de santé, le nylon fait le lien entre les plastiques rigides et les polymères élastiques, permettant des pièces fonctionnelles qui supportent les contraintes, la chaleur et les environnements difficiles.

Qu'est-ce que le nylon (PA) ?

Le nylon est un polyamide thermoplastique synthétique connu pour sa structure semi-cristalline, qui équilibre rigidité et ténacité. Cette famille de matériaux comprend des variantes comme PA6, PA11, PA12 et des composites renforcés de fibres de verre ou de carbone, chacune adaptée à des applications spécifiques. Les caractéristiques clés incluent :

• Grande résistance à la traction: Supporte le stress mécanique et les charges répétées.

• Résistance aux chocs: Absorbe les chocs sans se fracturer, idéal pour les pièces dynamiques.

• Stabilité thermique: Fonctionne en continu à des températures allant jusqu'à 120°C (plus élevées pour les grades renforcés).

• Faible coefficient de friction: Réduit l'usure des pièces en mouvement comme les engrenages et les paliers.

Impression avec du nylon : défis et solutions

La nature hygroscopique du nylon et ses tendances au gauchissement exigent une manipulation soigneuse, mais des réglages optimisés donnent des résultats fiables.

Paramètres optimaux

• Température de buse: 220–260°C (varie selon le grade ; le PA12 s'imprime typiquement à 230–250°C).

• Température du plateau: 70–100°C (plateau chauffant critique pour l'adhésion). Pas nécessaire pour les nylons Warp Free™ de Polymaker.

• Vitesse d'impression: 30–60 mm/s (des vitesses plus lentes améliorent la liaison entre les couches).

• Enceinte: Requis pour les imprimantes à châssis ouvert afin de minimiser le gauchissement et les courants d'air. Pas nécessaire pour les nylons Warp Free™ de Polymaker.

Préparation du matériau

• Séchage: Préchauffer le filament à 50–70°C pendant 6–8 heures pour éliminer l'humidité absorbée. Doit être conservé dans le déshydrateur pendant toute la durée de l'impression.

• Stockage: Conserver dans des contenants hermétiques avec dessicant pour éviter la réhydratation.

Adhésion et gauchissement

• Plateau: L'utilisation de feuilles PEI, de Magigoo ou d'adhésifs comme un bâton de colle aidera.

• Environnement fermé: Maintient des températures ambiantes stables, réduisant le gauchissement. Pas nécessaire pour les nylons Warp Free™ de Polymaker.

Avantages du nylon

1. Résistance et flexibilité: Combine une forte résistance à la traction (jusqu'à 80 MPa) avec une allongement à la rupture (15–30 %), permettant des composants durables et clipsables.

2. Résistance thermique et chimique: Supporte les huiles, carburants et alcalis, adapté aux applications automobiles et industrielles.

3. Résistance à l'abrasion: Idéal pour les engrenages, paliers et pièces coulissantes grâce à sa faible friction.

4. Biocompatibilité: Des variantes de qualité médicale prennent en charge les prothèses, orthèses et guides chirurgicaux.

5. Options composites: Le renforcement par fibres de carbone (CF) ou fibres de verre (GF) améliore la rigidité, la déformation sous chaleur et la stabilité dimensionnelle.

Limitations du nylon

1. Comportement hygroscopique: Absorbe rapidement l'humidité, nécessitant un séchage et un stockage rigoureux. Les pièces peuvent aussi absorber l'humidité après impression - ce qui peut modifier légèrement les dimensions.

2. Gauchissement: Sujet au retrait sans imprimante fermée ou chambre chauffée lorsqu'on n'utilise pas les options nylon de Polymaker.

3. Composites abrasifs: Les variantes chargées en carbone ou en verre usent rapidement les buses ; utiliser des buses en acier trempé ou à pointe en rubis.

4. Complexité du post-traitement: Difficile à poncer ou lisser ; l'usinage ou le polissage en tumbling peut être nécessaire.

Applications du nylon en impression 3D

• Aérospatiale: Supports de qualité aéronautique, conduits et composants de drones (utilisant PA6-GF30 renforcé en verre).

• Automobile: Conduites de carburant, supports sous capot et joints sur mesure.

• Industriel: Gabarits, montages, bandes transporteuses et engrenages résistants à l'usure.

• Santé: Emmanchures de prothèses, guides chirurgicaux et implants biocompatibles.

• Biens de consommation: Coques de téléphone durables, boîtiers clipsables et jouets soumis à de fortes contraintes.

Exigences pour imprimer le nylon

Cela peut varier considérablement en fonction du type de nylon et des exigences du fabricant. De manière générale toutefois, vous devriez disposer de :

• Un déshydrateur de filament et un moyen de garder le filament au sec lorsqu'il n'est pas utilisé.

• Hotend tout métal pour tout nylon nécessitant plus de 240°C

• Recuit post-impression pour obtenir la meilleure résistance et la meilleure résistance à la chaleur possible.