La science de la température et de l'impression 3D

C'est la deuxième de notre série "La science de ..." où nous demandons à Colin Hindle, professeur de technologie polymère, des questions liées à l’impression 3D (vous pouvez lire le premier article).ici). Colin a plus de trente ans d'expérience dans les industries des plastiques et des polymères et a été formidable avec le développement de nouveaux matériaux.

Alors qu'en est-il du gauchissement, en particulier avec les polymères? Pourquoi le matériau se déforme-t-il au moment de l’impression, au lieu de coller au lit?

Il pourrait coller au lit mais, bien sûr, il se refroidit et rétrécit. La dilatation thermique et donc la contraction des polymères sont très élevées. Il est environ 10 fois plus élevé que le métal par exemple, qui est presque 10 fois plus haut qu'une céramique. Donc, vous avez un grand différentiel de dilatation et de contraction entre le lit de verre sur lequel vous fabriquez le modèle et le matériau du modèle lui-même. Le rétrécissement différentiel a tendance à entraîner un gauchissement - lorsque les produits en plastique ont une paroi assez fine, ils se déforment assez facilement.


Warping - un problème commun

Diriez-vous que si vous réduisez le différentiel entre la température de la buse et la température TG, cela réduirait le gauchissement et la contraction (ou non)?

Quand vous parlez de réduire la température de TG, voulez-vous dire la température du lit?

Eh bien, vous gardez la température du lit à n'importe quel niveau, mais peut-être choisissez-vous un matériau ou concevez-vous un matériau dont la température à l'impression est proche de celle du TG. De cette façon, le différentiel entre ces deux chiffres est faible - cela aiderait-il le rétrécissement?

Eh bien, cela devrait réduire le rétrécissement, mais cela pourrait vous causer d’autres problèmes, je ne pense pas que cela se produirait si bien.

Alors, pourquoi y a-t-il une large gamme de températures parmi les plastiques? Pourquoi ne sont-ils pas tous pareils, comme l'eau bout à 100 degrés, par exemple?

Eh bien, l'eau bout à 100 degrés mais quand on y met du sel, ça ne bouille pas à plus de 100, les plastiques sont pleins de choses. Les molécules elles-mêmes ne sont pas toutes de la même longueur, de sorte que les molécules plus longues ont un point de fusion plus élevé que les molécules plus courtes. Et les points de fusion des polymères ne sont pas des points uniques, ils sont tout de même assez larges. Il pourrait être supérieur à 10 degrés ou plus qu'il fond effectivement. Si vous prenez quelque chose comme de l'eau, du métal ou tout autre matériau qui fond à une température très élevée, un degré en dessous et c'est solide, un degré au-dessus et c'est liquide. Les polymères ont des points de fusion plus larges et ils ne sont pas tous les mêmes, car les structures des polymères ne sont évidemment pas les mêmes.

Pourquoi devez-vous ajuster vos paramètres dans une imprimante?

Eh bien, pour obtenir les performances optimales, vous devez ajuster les paramètres pour obtenir la température correcte du lit et de la buse chauffée. Encore une fois, étant donné que ces matériaux ont des températures de ramollissement et des températures de solidification différentes, par exemple pour la cristallisation, vous devez optimiser cela. Il est pratique courante pour tout matériau d’optimiser la température, vous ne faites pas cuire les pizzas à la même température lorsque vous faites un gâteau.

Merci encore à Colin. Gardez un œil sur le prochain dans la série!

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