TPU SMP - Filament 4D

Convena est le plus grand trader indépendant de polymères fluorés en Europe, proposant des matériaux sous différents formats tels que la poudre, les granulés ou les filaments. Les fluoropolymères sont des polymères de haute performance qui présentent une résistance chimique particulièrement bonne à presque tous les acides, bases et solvants en raison de leur forte teneur en fluor.

Les filaments distribués par Convena sont fabriqués à partir de matières premières de la plus haute qualité, et tous ses produits sont soumis à des contrôles stricts afin d'offrir des solutions performantes.

Son portefeuille de filaments d'impression 3D FDM comprend les matériaux les plus innovants du marché, notamment le TPU SMP, également connu sous le nom de filament 4D.

Le filament TPU SMP doit son nom à la technologie Shape Memory Polymer. Il s'agit d'un filament spécial dont la composition à base de TPU permet de modifier, après traitement, la forme des pièces imprimées en 3D.

Image 1 : Filament TPU SMP. Source : Convena.

Le TPU (polyuréthane thermoplastique) est un matériau largement utilisé sous forme de filament pour l'impression 3D FDM. Ce polymère élastomère se caractérise par sa grande résistance à l'abrasion, à certains éléments chimiques, aux rayons UV et aux basses températures, ce qui en fait un matériau très utilisé dans une grande variété de secteurs pour la fabrication de pièces qui nécessitent une bonne absorption des impacts en plus des caractéristiques décrites ci-dessus.

Dans le cas du filament TPU SMP, il a été possible de développer un nouveau matériau qui reste rigide à température ambiante et offre des propriétés particulières lorsqu'il atteint sa température de transition vitreuse.

Filament 4D

Grâce à sa composition spéciale et à la technologie du Shape Memory Polymer, les pièces imprimées en 3D avec le filament SMP TPU peuvent être modifiées manuellement, ce qui leur permet d'acquérir une autre forme et de la conserver dans le temps. Pour ce faire, la pièce imprimée en 3D doit atteindre la température de transition vitreuse du matériau. À ce stade, les propriétés élastiques du matériau changent radicalement.

Grâce à cette caractéristique, le filament TPU SMP est considéré comme le premier filament d'impression 3D appelé 4D par les experts, en référence à une quatrième dimension obtenue lors du post-traitement des pièces imprimées en 3D avec ce matériau.

Vidéo 1 : Démonstration du processus de modification de la forme du SMP TPU. Source : Convena.

Le processus de modification de la forme d'une pièce imprimée en 3D avec le filament SMP TPU consiste à placer la pièce imprimée en 3D dans un récipient d'eau chaude jusqu'à ce qu'elle atteigne sa température de transition vitreuse. À ce stade, la pièce se ramollit et l'utilisateur peut facilement modifier sa forme. Une fois refroidie, la pièce conserve la forme acquise et reste stable. Pour plus d'informations sur le post-traitement des pièces imprimées en 3D avec le filament SMP TPU, nous vous recommandons d'accéder à la section "Conseils d'utilisation" du produit.

Image 2 : Pièce imprimée en 3D avant et après post-traitement. Source : Convena.

En plus de pouvoir modifier la forme des pièces imprimées en 3D avec le filament SMP TPU, une autre de ses caractéristiques différenciatrices est qu'il est possible de restaurer la forme originale en inversant le processus effectué. Pour ce faire, la pièce imprimée en 3D modifiée doit être ramenée à la température de transition vitreuse du matériau.

En effectuant cette opération dans de l'eau chaude, on peut voir la pièce reprendre sa forme initiale en quelques secondes. Ce processus élimine le stress ajouté par la personnalisation de la forme de la pièce, ce qui lui permet de retrouver sa forme initiale. Le filament SMP permet une déformation maximale de 400 % par rapport à la forme originale de la pièce imprimée en 3D.

Applications innovantes

Ce nouveau filament ouvre la porte à une myriade d'applications dans divers secteurs, notamment des utilisations potentielles en R&D dans l'industrie aérospatiale et le milieu médical. Dans ce dernier, il est possible de fabriquer des pièces à géométrie plate qui peuvent ensuite être adaptées à différentes parties du corps, comme les bras ou les jambes, ce qui permet de fabriquer des orthèses personnalisées à partir d'un modèle commun.