News Vendredi 31 août 2018 - 07:05

Un système de fabrication additive spécialement conçu pour le nylon 12 renforcé de fibre de carbone

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Stratasys a lancé un système de fabrication additive spécialement conçu pour le matériau nylon 12 renforcé de fibre de carbone. La machine Fortus 380mc Carbon Fiber Edition, présentée en avant-première au salon RAPID  2018, est un système industriel accessible à partir de 70 000 € dans la zone EMEA (Europe, Moyen-Orient et Afrique).

Le composite, un matériau énergétique

Le marché des matériaux composites pour la fabrication additive et l’impression 3D est en plein boom. Depuis plusieurs années, il connaît une croissance annuelle de 8 % à 12 %. Les applications qui en découlent sont considérées, par le Département de l'Énergie des États-Unis, comme des technologies énergétiques propres. En effet, les procédés de fabrication additive pour les matériaux composites permettent de réduire le poids des pièces et donc de diminuer la consommation énergétique. D'après les estimations, une diminution de 10 % de la masse d'un véhicule entraîne une économie de carburant comprise entre 6 et 8 %. 

Les filaments de fibres de carbone constituent 35 % du poids du matériau nylon 12CF de Stratasys, ce qui lui offre un très bon rapport rigidité/poids parmi les pièces produites par des procédés FDM ou FFF (impression par dépôt de matière fondue). De plus, les pièces imprimées ne présentent pas de déformation ni de retrait visible et respectent des tolérances de calibrage serrées.

Une machine de fabrication additive conçue pour le nylon 12 renforcé

L’entreprise Stratasys a été l'une des premières à développer un matériau composite renforcé de fibre de carbone pour la fabrication additive et l’impression 3D, mais ce matériau n'était jusqu'à présent exploitable que sur des machines haut de gamme et onéreuses, proposées entre 200 000 € et 350 000 €. « Nos clients nous incitaient à faciliter l'accès à la fibre de carbone. Ils souhaitaient une solution abordable tout en bénéficiant d'un système industriel sûr et de qualité. C'est pourquoi nous offrons dorénavant une machine plus accessible basée sur notre technologie Fortus 380mc. Le système 380mc CFE fonctionne uniquement avec le nylon 12 renforcé de fibre de carbone et un autre matériau (thermoplastique ASA). Elle est donc l'imprimante la moins onéreuse de toute notre gamme industrielle », explique Pat Carey, vice-président principal des ventes chez Stratasys.   

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La machine Fortus 380 CFE imprime des pièces avec une épaisseur de couches de 0,254 mm. Ce système est également compatible avec le thermoplastique ASA avec lequel il peut produire à des épaisseurs de couches de 0,254 mm ou de 0,127 mm. Le plateau de fabrication de l'imprimante 3D mesure 355 x 305 x 305 mm. Cette machine intègre également un système d'élimination du matériau de support soluble dans l'eau qui permet de créer des géométries fines et complexes, sans risque de destruction des détails très fins ou des difficultés à éliminer les supports lors du nettoyage.

Le matériau nylon 12 renforcé dans la course automobile

Comme nous l’indiquions dans un précédent article, l’entreprise Stratasys est engagée en course automobile avec l’équipe Penske. La Team Penske utilise la technologie au procédé FDM pour fabriquer des prototypes mais aussi des pièces finales pour ses voitures de courses participants aux circuits IndyCar ou NASCAR. Elle utilise principalement le matériau composite nylon 12 renforcé de fibre de carbone. L'écurie a, par exemple, récemment utilisé ce composite dans la fabrication d'un boîtier de rétroviseur pour ses pilotes NASCAR. Après la conception du boîtier de rétroviseur en CAO, les ingénieurs ont personnalisé le design pour chaque pilote des Cup Series, avant de fabriquer les pièces finales en composite grâce au procédé FDM. Le matériau possédant une rigidité particulièrement utile dans la fabrication des pièces à paroi fine, de sorte qu'elles ne plient pas sous l'effet des charges aérodynamiques lors des courses, a permis à l’écurie automobile de produire des boîtiers de rétroviseur légers offrant une forte résistance aux chocs et une rigidité élevée. 

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Qu'il s'agisse des circuits IndyCar ou NASCAR, la Team Penske utilise la technologie de fabrication additive FDM et le matériau nylon 12 renforcé de fibre de carbone de Stratasys pour obtenir des pièces solides et légères.

Contenu Encadré

Les applications en fabrication additive pour le nylon 12 renforcé de fibre de carbone 

•          Les prototypes fonctionnels de pièces composites ou métalliques.

•          Des passes de fabrication courtes dans un matériau très résistant.

•          La production d'outils de montage légers pour une meilleure ergonomie et une moindre fatigue des opérateurs.

•          Le remplacement des pièces en métal par des composites haute résistance et légers.

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