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Pellets cuivre Filamet™

Ref.: TVF-PELLETS-COPPER-1KG

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Les pellets cuivre Filamet™ sont de petits cylindres fabriqués en PLA avec une charge métallique de cuivre. Ces boulettes sont composées de 89 % de métal et du reste de PLA.

Le PLA (acide polylactique) est un plastique biodégradable obtenu à partir de ressources naturelles telles que l'amidon extrait du maïs, de la betterave et du blé. Le PLA est l'un des matériaux les plus utilisés aujourd'hui dans l'impression 3D car il ne dégage pas de gaz nocifs et est facile à imprimer.

Le cuivre se caractérise par sa couleur rougeâtre, sa brillance, mais surtout par le fait qu'il est l'un des meilleurs conducteurs d'électricité, sa valeur étant si élevée qu'elle a été attribuée comme valeur maximale de la référence de conductivité électrique (IACS). Le cuivre présente une grande ductilité et malléabilité, une facilité de laminage et de forgeage, et même une facilité de soudage. Ce métal est utilisé dans les applications de conductivité électrique (câblage, équipements électriques ou circuits intégrés), les éléments dissipateurs et résistants à la corrosion (freins, roulements ou caténaires), les produits de transport de l'eau (tuyaux) et, dans le passé, pour la fabrication d'éléments décoratifs et de pièces de monnaie. Compte tenu de la myriade d'applications dans lesquelles le cuivre est utilisé, il n'est pas surprenant qu'il soit le troisième métal le plus consommé au monde.

Outre les propriétés intrinsèques du cuivre, les pellets cuivre Filamet™ de The Virtual Foundry (TVF) sont parfaits pour l'impression 3D. Ils offrent une qualité d'impression élevée et se distinguent des autres matériaux chargés de métal en permettant à l'utilisateur d'obtenir des pièces entièrement métalliques après un processus de frittage.

Image 1 : Navires en cuivre Filamet non fritté, après debinding et enfin fritté. Source : The Virtual Foundry

Pendant le processus de frittage des pièces imprimées en 3D avec ces pellets, le PLA est éliminé, ce qui donne des pièces entièrement métalliques avec les propriétés réelles du métal, mais avec une certaine porosité et une réduction du volume due à la perte de PLA.

Les pellets cuivre Filamet™ sont exempts de particules métalliques exposées et de solvants volatils susceptibles d'être libérés pendant le processus d'impression 3D, ce qui en fait un matériau sûr pour l'impression 3D. En outre, en raison de leur contenu en APL, ils sont très faciles à traiter. Il existe plusieurs méthodes pour utiliser les granulés dans l'impression 3D :

Les pellets cuivre Filamet™ peuvent être utilisés dans la fabrication de filaments pour les imprimantes 3D FDM à l'aide de Filastruder ou de toute autre extrudeuse de filaments.
Il est possible d'utiliser directement un extrudeur de pellets.

Lorsque l'on utilise des pellets cuivre Filamet™ pour fabriquer un filament avec une extrudeuse à filament telle que Filastruder ou que l'on utilise un extrudeur à granulés pour l'impression 3D directe, il faut savoir que la température d'extrusion doit être régulée en fonction de la vitesse d'extrusion utilisée. Pour des résultats optimaux, il est recommandé de lire les conseils d'utilisation du produit.

Informations générales
Matériau	Métal + liant
Format	1 kg
Densité	4.5 g/cm³
Quantité de cargaison (volume)	66 %
Quantité de cargaison (masse)	89 %

Propriétés thermiques
Température de fusion	1083 ºC
Température de ramollissement	55 ºC
Température de traitement	225 ºC
Ratio MFR	-
Température de transition vitreuse	- ºC
Température de déflexion thermique	- ºC

Propriétés de frittage
Récipient	Creuset réfractaire
Poudre réfractaire	Al2O3
Température maximale	1074 ºC

Propriétés spécifiques
Transparence	-
Radioprotection (sans frittage)	✗

Autres
HS Code	7406.1

En raison de la quantité élevée de particules métalliques, un colmatage peut se produire dans les buses d'un diamètre de 0,4 mm, il est donc recommandé d'utiliser des buses dont le diamètre de sortie est supérieur à 0,5 mm.

En ce qui concerne le remplissage, la quantité moyenne recommandée est de 30 à 70 %, mais cela dépend largement du type de pièce que l'utilisateur souhaite obtenir et du fait que la pièce sera frittée ou non. Pour plus d'informations, veuillez regarder cette vidéo :

Vidéo 1 : Remplissage recommandé pour les matériaux TVF. Source : TVF.

Il est très important de stocker les pellets cuivre Filamet™ dans un sac hermétique pour éviter qu'ils n'absorbent l'humidité ambiante avant leur utilisation. Si les granulés contiennent de l'humidité, le filament à fabriquer peut contenir de petites imperfections.

Une fois le filament fabriqué à partir de pellets cuivre Filamet™, il est également recommandé de le conserver dans un endroit sec ou dans un sac hermétique. Cela empêche le filament d'absorber l'humidité, ce qui permet d'obtenir de meilleurs résultats lors de l'impression 3D.

Que l'on utilise une extrudeuse de filaments telle que Filastruder ou une extrudeuse directe de pellets, les pièces imprimées en 3D avec des pellets cuivre Filamet™ doivent subir un processus de frittage pour obtenir des pièces entièrement métalliques :

Processus de frittage

Matériel nécessaire :

Four métallurgique.
Creuset réfractaire
Poudre réfractaire
Le charbon fritté

ÉTAPE 1 : Placement de la pièce

Remplissez le creuset de poudre réfractaire en laissant 25 mm de libre à la surface du creuset.
Immergez la pièce dans la poudre réfractaire en veillant à laisser un espace d'au moins 15 mm entre la surface de la pièce et les parois et les parties supérieure et inférieure du creuset. La poudre réfractaire ne doit pas être compactée.
Placez le creuset dans le four.

ÉTAPE 2 : Debind thermique.

Chauffez à un taux de 55,6 ºC/h jusqu'à ce que vous atteigniez 482 ºC.
Maintenir à 482 °C pendant 4 heures.
Laissez refroidir à température ambiante.
Éteignez le four et débranchez-le pour couper l'alimentation.
Retirez la pièce et la poudre réfractaire du creuset.

ÉTAPE 3 : Préparation pour le frittage

Remplissez le creuset de poudre réfractaire en laissant 25 mm libres à la surface du creuset.
Plongez la pièce dans la poudre réfractaire en veillant à laisser un espace d'au moins 15 mm entre la surface de la pièce et les parois, le haut et le bas du creuset. Ne pas compacter la poudre réfractaire.
Recouvrez la surface de 25 mm de charbon de bois de frittage. Si possible, placez un couvercle sur le creuset (sans le sceller, cela sert à préserver le charbon de frittage).
Remettez le creuset dans le four.

ÉTAPE 4 : Frittage

Chauffez à un taux de 111,1 ºC/h jusqu'à ce que vous atteigniez 1052 ºC.
Maintenir à 1052 ºC pendant 5 heures*.

ÉTAPE 5 : Refroidissement

2. Laissez refroidir à température ambiante.

* Temps recommandé pour un cube jusqu'à 50mm. Pour les pièces plus grandes, il sera nécessaire d'augmenter le temps.

Les utilisateurs qui ne disposent pas d'un four ayant les propriétés nécessaires pour fritter des pièces imprimées avec des pellets cuivre Filamet™ et obtenir les propriétés finales de ce métal, peuvent nous contacter et nous évaluerons leur viabilité à travers nos collaborateurs ayant la capacité de réaliser les post-traitements nécessaires pour obtenir le résultat final souhaité.