Matériaux pour SLS. Utilisation et conservation

Afin de garantir une qualité d'impression optimale, il est nécessaire d'utiliser et de stocker correctement les matériaux.

Contamination des matériaux

Lorsque plusieurs matériaux sont utilisés dans la même imprimante, il est essentiel d'éviter toute contamination, notamment entre des matériaux ayant des points de fusion très différents. Pendant le processus d'impression 3D, la température de la chambre atteint des températures proches du point de fusion du matériau. En cas de contamination par d'autres matériaux dont la température de fusion est inférieure, ceux-ci risquent de fondre à l'intérieur de la chambre, ce qui peut affecter les pièces mobiles et endommager l'imprimante. C'est pourquoi, en plus d'un nettoyage correct lors des changements de matériaux, il est également nécessaire d'éviter la contamination de la poudre.

Conservation

Il est recommandé de stocker le matériau dans des récipients hermétiques, dans des environnements secs et à des températures comprises entre 10 et 20 ºC. Certains matériaux sont particulièrement sensibles à l'humidité, comme le PA11, le PA12 et le TPU. Il est très important de stocker ces matériaux dans des environnements à très faible taux d'humidité pour éviter qu'ils ne se dégradent. Il est également conseillé de les sécher périodiquement dans un four à 100 ºC pendant 6 heures pour éliminer toute humidité éventuelle.

Si la poudre absorbe trop d'humidité et ne sèche pas immédiatement, elle risque d'être irrécupérable et il faudra acheter une nouvelle poudre.

Le principal signe de poudre humide est l'apparition de défauts, de fissures et d'une rugosité de surface accrue sur les pièces.

Tous les nouveaux matériaux comportent généralement une date d'expiration ou de péremption. Cette date est indicative et indique la date maximale à laquelle le fabricant peut garantir le bon état du matériel avant son ouverture. Une fois ouvert, cette date n'est plus pertinente, et la durée de vie du matériau dépendra principalement de la manière dont il est conservé.

Rafraîchissement

La plupart des matériaux d'impression SLS requièrent l'ajout de poudre fraîche après utilisation afin d'être réutilisables. Cette opération est appelée rafraîchissement et le fabricant indique le pourcentage de poudre fraîche à ajouter.

Image 1 : Processus de rafraîchissement de la poudre. Source : Sinterit

Il s'agit de la quantité minimale recommandée pour conserver la poudre en bon état, mais il existe des situations dans lesquelles il est conseillé d'augmenter la quantité de poudre rafraîchissante par rapport à ce qui est indiqué par le fabricant :

• Tirages très longs : la dégradation de la poudre est principalement causée par une exposition prolongée à des températures élevées. Après plusieurs jours d'impression, il est conseillé d'augmenter légèrement la quantité de poudre rafraîchissante.
• Lorsque l'on détecte des pertes de qualité qui ne soient pas liées à des problèmes d'imprimante ou d'humidité : Au fur et à mesure que la poudre se dégrade, les pièces perdent en qualité, c'est pourquoi parfois les problèmes de qualité sont dus à un matériau dégradé et peuvent nécessiter un rafraîchissement plus important.

Tableau 1 : Taux de rafraîchissement de divers matériaux Sinterit.

Sécurité

Bien que la plupart des matériaux d'impression 3D SLS ne soient pas toxiques en soi, étant sous forme de poudre, une exposition prolongée à ces matériaux peut présenter un risque pour la santé, comme toute autre poussière fine.

Il est conseillé de toujours manipuler la poudre en utilisant les équipements de protection appropriés, tels qu'un masque à filtre à particules, des lunettes de protection fermées et des gants.

Les poussières doivent toujours être manipulées dans des zones ventilées.

Certains matériaux présentent une certaine toxicité et nécessitent donc une attention particulière lors de leur manipulation. Par exemple, tous les matériaux qui comprennent des fibres de verre ou de carbone présentent un risque accru lié à ces fibres. D'autres, comme le TPU, peuvent produire des vapeurs nocives qui nécessitent une ventilation adéquate après l'impression.

Ce guide aborde les concepts de manière générale et ne se concentre pas sur une marque ou un modèle particulier, bien qu'ils puissent être mentionnés à un moment donné. Il peut y avoir des différences importantes dans les procédures d'étalonnage ou de réglage entre les différentes marques et modèles, il est donc recommandé de consulter le manuel du fabricant avant de lire ce guide.