PP

Aussi appelé polypropylène

Le polypropylène (PP) s'est taillé une place dans l'impression 3D en tant que thermoplastique léger et résistant à la fatigue, idéal pour les prototypes fonctionnels et les pièces d'utilisation finale. Présent dans des objets domestiques tels que les contenants de rangement et les composants automobiles, le PP combine flexibilité, résistance chimique et durabilité, ce qui en fait un choix remarquable pour les applications nécessitant des sollicitations répétées ou une exposition à des environnements difficiles.

Qu'est-ce que le polypropylène ?

Le polypropylène est un thermoplastique semi-cristallin prisé pour son équilibre entre rigidité et flexibilité. Sa nature hydrophobe, sa faible densité et sa résistance à la fatigue en font un matériau de référence pour les charnières vivantes, les éléments à emboîtement et les pièces légères. Ses caractéristiques clés incluent :

• Résistance chimique: Résiste aux acides, aux alcalis et aux solvants, idéal pour les usages médicaux et automobiles.

• Résistance à la fatigue: Supporte les flexions répétées sans se fissurer (par ex. : bouchons de bouteilles, charnières).

• Faible densité: Léger mais durable, adapté aux industries sensibles au poids comme l'aérospatiale.

• Réjection de l'eau: Les propriétés hydrophobes empêchent l'absorption d'humidité, réduisant les besoins de séchage après impression.

Impression avec du polypropylène : stratégies pour réussir

La structure semi-cristalline du PP et sa tendance au gauchissement exigent un contrôle précis de la température et des stratégies d'adhésion.

Paramètres optimaux

• Température de buse: 210–280°C (varie selon la formulation ; PP pur : 210–230°C, composites : 250–280°C).

• Température du plateau: 50–80°C (plateau chauffant essentiel pour l'adhésion).

• Vitesse d'impression: 30–50 mm/s (des vitesses plus lentes améliorent la liaison des couches).

• Solutions d'adhésion: Adhésif Magigoo PP, feuilles PEI ou ruban de peintre avec bâton de colle. Fixer du carton sur la plaque d'impression peut aider pour les impressions PP très récalcitrantes.

• Enceinte: Recommandé pour des températures ambiantes inférieures à 70°C afin d'éviter le gauchissement et les fissures.

Préparation du matériau

• Séchage: Préchauffer le filament à 70°C pendant 4–6 heures pour minimiser les défauts liés à l'humidité.

• Stockage: Conserver dans des récipients étanches avec un dessiccant pour maintenir la qualité d'impression.

Défis courants

• Gauchissement: Atténué par des imprimantes fermées, des jupes/contours (25–35 mm) ou des radeaux pour les grandes impressions.

• Adhésion des couches: Des températures de buse plus élevées (jusqu'à 280°C pour les composites) améliorent l'adhésion entre couches.

• Fils/cordage (stringing): Affiner la rétraction (1–2 mm à 20–30 mm/s) pour réduire les coulures.

Avantages du polypropylène

1. Résistance à la fatigue: Excellent dans les applications à mouvement répétitif (par ex. : charnières vivantes, assemblages à emboîtement).

2. Durabilité chimique: Résiste à la dégradation provoquée par les huiles, carburants et agents de nettoyage.

3. Léger: Faible densité (0,9 g/cm³) réduisant le poids des pièces sans sacrifier la résistance.

4. Hydrophobicité: Absorption d'humidité minimale comparée au nylon ou au PETG.

5. Rentable: Alternative abordable aux polymères haute performance tels que le PEI ou le PEEK.

Limites du polypropylène

1. Gauchissement: Sujet au retrait sans enceintes chauffées ou températures ambiantes stables.

2. Finition de surface: Surface lisse mais pouvant nécessiter un post-traitement (par ex. : polissage à la vapeur) pour une esthétique très brillante.

3. Complexité d'impression: Exige un contrôle précis de la température et des solutions d'adhésion.

4. Sécurité alimentaire limitée: Inadapté aux applications culinaires sans certification.

Applications du polypropylène

• Automobile: Pare-chocs, garnitures intérieures et réservoirs de fluide.

• Médical: Plateaux de stérilisation, composants de perfusion et dispositifs non implantables.

• Biens de consommation: Contenants à charnière, jouets et accessoires ménagers.

• Industriel: Tuyauterie résistante aux produits chimiques, composants de convoyeur et gabarits à encliqueter.

• Aérospatiale: Conduits légers et composants de cabine non structurels.

Variantes du polypropylène

1. PP pur (SLS): Blanc naturel avec haute résistance chimique (par ex. : Polypropylene Natural de Protolabs).

2. Résines de type PP: Matériaux SLA translucides (par ex. : Somos 9120) imitant la flexibilité du PP.

3. Carbon FPU 50: Résine ultra-flexible avec une allongement de 200 % pour des prototypes fonctionnels.