Résine PU Rigid 650
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Résine PU Rigid 650

RS-FL-RG-650
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Formlabs est un fabricant américain d'équipements et de matériaux d'impression 3D, avec des bureaux dans le monde entier. Formlabs a été fondée en 2011 par 3 étudiants du MIT et peu après, ils ont lancé leur premier produit. Formlabs est surtout connu pour ses imprimantes 3D en résine et ses résines. Leur catalogue ne cesse d'évoluer en fonction des besoins du marché et de nouveaux matériaux de pointe sont ajoutés au portefeuille de Formlabs, comme la résine PU Rigid 1000 et la résine PU Rigid 650.

Normalement, les pièces en polyuréthane sont fabriquées par moulage ou par injection-réaction. Formlabs permet désormais aux entreprises et aux centres de recherche d'imprimer du polyuréthane en interne sur les imprimantes 3D de Formlabs. Les résines PU Rigid sont fabriquées à l'aide d'une chimie hybride, après de nombreuses années de recherche. Leur composition est une combinaison personnalisée d'acrylate et d'uréthane de haute qualité. Cette composition, associée au durcissement à l'humidité, donne aux pièces imprimées en 3D avec les résines PU Rigid l'état final et amélioré de polyuréthane.

Pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650 de FormlabsPièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650 de Formlabs

Image 1 : Pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650 de Formlabs. Source : Formlabs.

La résine PU Rigid 650 est un photopolymère polyuréthane semi-rigide conçu pour la fabrication de pièces durables de haute performance, capables de résister à une exposition prolongée à la lumière, à la chaleur et aux produits chimiques, ainsi que de tolérer les impacts, les charges et les chocs, et d'amortir le bruit dans les environnements les plus exigeants, sans perdre leur forme et leurs propriétés mécaniques.

Les résines de la famille PU Rigid sont également stables lorsqu'elles sont exposées aux rayons ultraviolets et à l'humidité. Elles ont également des propriétés ignifuges et sont stérilisables. En raison de leur composition chimique hybride, les résines polyuréthanes de Formlabs sont plus résistantes et plus durables que les autres résines SLA, ce qui a été prouvé par des tests de vieillissement accéléré.

Vidéo 1 : La résine PU Rigid 650 soumise à un test d'allongement à la rupture. Source : Formlabs.

Comme on peut le voir dans la vidéo ci-dessus, la résine PU Rigid 650 se caractérise par une flexibilité beaucoup plus grande et un allongement à la rupture deux fois supérieur à celui de la résine PU Rigid 1000 (170 % contre 80 % respectivement). Elle est donc parfaite pour les applications où la flexibilité est aussi importante que la résistance.

Comparaison des propriétés mécaniques des PU Rigid 650 et 1000

Image 2 : Comparaison des propriétés mécaniques des PU Rigid 650 et 1000. Source : Formlabs.

La résine PU Rigid 650 peut être travaillée de nombreuses façons différentes, en fonction des besoins et des ressources de l'utilisateur. Elle peut être imprimée dans une armoire sèche ou dans des conditions ambiantes, avec une distribution automatique ou manuelle de la résine.

Flux de travail Méthode Avantages Considérations Quand utiliser
Recommandé Remplissage automatique + armoire sèche Meilleurs résultats + flux de travail facile Nécessite une armoire sèche Impression fréquente
Faible coût Remplissage automatique + conditions ambiantes Faible coût + simplicité Durée de vie plus courte de la résine Impression dans des conditions ambiantes
Modifié Remplissage manuel + armoire sèche Durée de vie prolongée de la résine Nécessite une armoire sèche + un réglage fin Impression intermittente / impression répétée de la même pièce
Tableau 1 : Un aperçu des possibilités de travail avec la résine PU Rigid 650. Source : Formlabs.

Le flux d'impression 3D en résine PU Rigid 650 est expliqué en détail dans une vidéo du fabricant :

Vidéo 2 : Flux d'impression 3D de polyuréthane. Source : Formlabs.

Les résines PU Rigid de Formlabs ont un flux de travail plus long que les autres types de résine. Elles nécessitent des équipements supplémentaires, tels qu'une armoire sèche pour l'imprimante 3D, un solvant PGDA pour rincer les pièces et, éventuellement, un pistolet à air comprimé pour éliminer les restes de résine, ainsi qu'une étuve à humidité pour la post-polymérisation. Ces étapes doivent être respectées pour obtenir des résultats optimaux avec la résine PU Rigid 650. Une liste complète des outils de post-traitement recommandés est disponible sur le site Web du fabricant.

Verser la résine PU Rigid dans une cartouche

Image 3 : Verser la résine PU Rigid dans une cartouche. Source : Formlabs.

Le pack comprend une bouteille d'un litre de résine PU Rigid 650, une cartouche vide et un entonnoir qui permet de verser la résine dans la cartouche pour l'impression.

La résine PU Rigid 650 est le matériau parfait pour la fabrication de prototypes (à l'exception des prototypes du jour même, car la résine nécessite un long post-traitement) ainsi que de pièces d'utilisation finale pour de multiples applications, par exemple dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et des machines. Voici quelques exemples d'applications :

  • Composants résistants aux chocs
  • Composants mécaniques souples
  • Pare-chocs et amortisseurs absorbant les chocs
  • Composants amortissant les bruits
  • Connecteurs mécaniques souples, tels que les charnières souples et à coupelle ou les fixations par clip
  • Roues
  • Étriers et autres effecteurs

La résine PU Rigid 650 supporte les résolutions d'impression de 100 µm et 50 µm. Elle est compatible avec les imprimantes Form 3, Form 3+, Form 3B, Form 3B+ et Form 2. Elle est compatible avec les réservoirs de résine Form 2 LT et Form 3/3B V2.1, ainsi qu'avec les plateformes de fabrication Form 3, Form 2 et Form 3 en acier inoxydable.

Pour des informations techniques et de sécurité plus détaillées sur la résine PU Rigid 650 de Formlabs, veuillez consulter les fiches techniques disponibles dans la section Téléchargements de ce produit.

La résine PU Rigid 650 de Formlabs est le matériau parfait pour les ingénieurs, designers ou autres professionnels qui souhaitent imprimer en 3D des pièces solides, durables et résistantes en interne, sans avoir à recourir aux méthodes de fabrication traditionnelles et aux services de tiers. Il faut garder à l'esprit que la résine PU Rigid 650 est destinée à un usage commercial et de recherche uniquement, et qu'elle ne doit pas être utilisée en dehors des installations ou institutions commerciales ou de recherche.

Propriétés de durcissement, lavage et frittage
Temps de lavage 2 min
Temps de durcissement -
Température de durcissement - ºC

Informations générales
Fabricant FormLabs
Matériau Photopolymère
Format 1 L
Technologie SLA / LFS
Longueur d'onde 405 nm
Bacs de résine compatibles Form 2 LT, Form 3/3B V2.1
Imprimantes 3D compatibles Form 3, Form 3+, Form 3B, Form 3B+, Form 2
Viscosité @ 25 ºC: 1070 cP / @ 35 ºC: 519 cP
Densité (solide) (ASTM D792-20) 1.16 g/cm³

Propriétés d'impression
Hauteur de la couche 100 - 50 µm
Temps d'exposition des couches -
Temps de refroidissement de la couche -
Hauteur de levage - mm
Exposition couches inférieures -
Nombre de couches inférieures -

Propriétés mécaniques
Résistance au choc Izod - KJ/m²
Résistance au choc Charpy (ISO 179) 44 KJ/m²
Allongement à la rupture (ASTM D638) 170 %
Résistance à la traction (ASTM D638) 34 MPa
Module de traction (ASTM D638) 670 MPa
Résistance à la flexion (ASTM D790) 22 MPa
Module de flexion (ASTM D790) 570 MPa
Dureté de la surface (ASTM 2240) Shore 64 D

Propriétés électriques
Résistivité volumétrique (ASTM D257-14) 4.7 x 10¹¹ Ohm/cm
Force diélectrique (ASTM D149-20) 1.8 x 10⁷ V/m
Constante diélectrique (ASTM D150) 4.3-4.7
Facteur de dissipation (ASTM D150) 0.088

Propriétés thermiques
Température de ramollissement 82 ºC
Classification d'inflammabilité (UL94) HB

Propriétés spécifiques
Résistance chimique ✓

Autres
HS Code 2916.1
Vie utile (depuis la fabrication) 24 M

La durée de conservation de la résine PU Rigid 650 est de 12 mois (à partir de la date de fabrication) dans la bouteille en aluminium non ouverte et la durée de vie en pot est d'environ 1 mois une fois la bouteille ouverte. La durée de vie en pot peut varier de 4 à 7 semaines en fonction de l'humidité ambiante et de la température extérieure de la cartouche.

Les résines PU Rigid 650 et PU Rigid 1000 sont différentes des autres résines Formlabs en termes d'impression et de post-traitement, c'est pourquoi les conseils d'utilisation suivants doivent être lus attentivement.

Une humidité et une température élevées réduisent la durée de vie en pot des résines PU Rigid de Formlabs. L'exposition à ces conditions pendant le stockage ou l'impression entraînera le durcissement de la résine, l'augmentation de sa viscosité et finalement sa non viabilité. C'est pourquoi les résines PU Rigid 650 et 1000 doivent être stockées dans une cabine à humidité contrôlée (armoire sèche) avant, pendant et après leur utilisation. Les armoires sèches recommandées par le fabricant peuvent être consultées ici.

Résine PU Rigid 650 viable (à gauche) et non viable (à droite)Résine PU Rigid 650 viable (à gauche) et non viable (à droite)

Image 1 : Résine PU Rigid 650 viable (à gauche) et non viable (à droite). Source : Formlabs.

Le fabricant recommande de changer la résine dans le réservoir ou de mélanger de la résine fraîche lorsque la viscosité de la résine dépasse 2000 cPs. La viscosité de la résine peut être vérifiée à l'aide d'un viscosimètre Zahn cup #5 ou d'un objet plat et émoussé, comme le montre l'image ci-dessus. Si la résine s'écoule facilement et remplit l'espace laissé par l'outil, la viscosité est suffisamment basse pour poursuivre l'impression.

Lavage et nettoyage de pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650Lavage et nettoyage de pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650

Image 2 : Lavage et nettoyage de pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650. Source : Formlabs

Pour le lavage, le FormWash doit être utilisé pendant 2 minutes en combinaison avec un solvant à base de diacétate de propylène glycol (PGDA). L'évaporation du solvant PGDA peut être accélérée en plongeant les pièces dans un solvant n-Butyl pendant 15 secondes ou en utilisant un compresseur d'air. Ne pas laver les pièces imprimées dans une résine PU Rigid avec de l'alcool isopropylique (IPA) car cela peut entraîner une dégradation des propriétés du matériau.

Si l'utilisateur ne dispose pas de la machine FormWash, il peut également utiliser le Finish Kit Form 3. Le kit de finition est livré avec divers outils utiles pour retirer les pièces de la plaque de construction ou enlever les supports.

Les pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650 doivent être retirées avec précaution et séchées à température ambianteLes pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650 doivent être retirées avec précaution et séchées à température ambiante

Image 3 : Les pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650 doivent être retirées avec précaution et séchées à température ambiante. Source : Formlabs.

Les deux résines PU se caractérisent par une très forte adhérence à la plateforme de construction. Par conséquent, le fabricant recommande d'imprimer toutes les pièces sur des supports afin de faciliter leur retrait de la plateforme de construction et de réduire les dommages accidentels causés à la pièce lors de son retrait. Il est recommandé d'utiliser une spatule à bouts pointus pour retirer la pièce et réduire la pression autant que possible.

Ensuite, les pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid 650 doivent sécher complètement à température ambiante pendant au moins 24 heures. En ce qui concerne le durcissement, la résine PU Rigid 650 doit être durcie dans un four de durcissement à l'humidité à 46 º Celsius et à 70 % d'humidité relative. Aucun autre dispositif de durcissement ne fonctionnera car les résines ont besoin de niveaux d'humidité spécifiques pour que le PU termine sa réaction. Vous trouverez ici les étuves de cure d'humidité recommandées par le fabricant.

Avant de durcir les pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid, retirez les supportsAvant de durcir les pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid, retirez les supports

Image 4 : Avant de durcir les pièces imprimées en 3D avec la résine PU Rigid, retirez les supports. Source : Formlabs.

Le temps de durcissement varie de 3 à 14 jours et dépend largement de l'épaisseur de la pièce. Il est fortement recommandé de durcir les pièces sans les supports car ils sont plus difficiles à retirer s'ils sont post-durcis.

Un guide de démarrage rapide et des instructions plus détaillées sur l'utilisation de la résine PU Rigid 650 sont disponibles sur le site Web du fabricant.

Propriétés en vedette

Technologie
SLA / LFS

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