Filamet acier haute carbone

Filamet™ en acier houte carbone de The Virtual Foundry (TVF) est un filament innovant composé de plus de 75 % de métal et du reste de PLA qui peut être fritté. The Virtual Foundry est une société américaine constituée de grands experts du secteur du métal en fusion qui, depuis 2014, travaillent sans relâche à améliorer et à élargir sa gamme de filaments et d’accessoires pour l’impression 3D FDM des métaux. Ses produits sont conçus pour résoudre et simplifier les problèmes grâce à des matériaux métalliques innovants pour les imprimantes 3D FDM de tous types.

Image 1: Engrenage en acier haute carbone sans frittage. Source: The Virtual Foundry

L'acier à haute teneur en carbone est un alliage formé de fer et d'un pourcentage de carbone allant jusqu'à 2 %, ce qui lui confère une dureté et une résistance élevées, sacrifiant les avantages typiques de l'acier, tels que la facilité de soudage. Les aciersau carbone sont ainsi désignés pour les différencier des aciers inoxydables et des aciers alliés. L'acier est un métal utilisé dans un nombre infini d'applications grâce à la facilité d'obtention de la matière première, à la facilité de traitement et à la grande connaissance de l'alliage et du formage. Cela se traduit par le fait que touttyped’industries’engage à fabriquersesproduits en acier, en particulier les composants exposés à de fortes contraintes mécaniques. Pour obtenir des aciers à haute teneur en carbone, il est nécessaire de soumettre l'acier à un traitement thermique pour atteindre 0.3 % à 1.7 % en poids de carbone. Ce processus est délicat en raison de l'apparition d'impuretés qui réduisent la qualité de l'acier, ce qui est nécessaire pour allouer le métal à d'autres éléments. Bien qu’il semble être un processus complexe et non productif, l’acier à haute teneur en carbone est indispensable à la fabrication des produits nécessaires aux niveaux industriel et domestique: noyaux d’électroaimants, outils, objets coupants, ressorts, fils à haute résistance, etc.

Filamet™ acier à haute carbone est un filament hautement ferromagnétique, à parts égales avant et après frittage. Cette qualité peut être utilisée pour fabriquer des pièces auxquelles les aimants doivent adhérer ou comme noyau d'électroaimants.

The Virtual Foundry a été le pionnier dans le développement de filaments métalliques pour l'impression 3D après de nombreuses années de recherche et de développement. Le grand avantage concurrentiel développé est que pour obtenir les pièces en métal pur, il suffit d’imprimer la pièce et de la fritter dans un four. Les autres fabricants qui ont essayé de développer des filaments métalliques doivent effectuer un autre processus (avant le frittage dans le four), à savoir le déliantage qui consiste en un processus chimique permettant de séparer les polymères liants du métal. Par conséquent, on peut en conclure que The Virtual Foundry est le pionnier et la référence en matière d’impression FDM des métaux en 3D, en obtenant un processus assez simple avec des résultats jamais obtenus jusqu’à présent dans le monde de la fabrication des métaux.

Actuellement, de nombreux secteurs utilisent les filaments de The Virtual Foundry: fabricants d’imprimantes 3D, innovation biomédicale, développement de moteurs à réaction, protection contre les radiations, exploration spatiale, énergie nucléaire, dentaire, artistes ou stylisme de mode. Une application remarquable est la fabrication d’une perceuse avec chauffage à eau chaude interne pour le forage en Antarctique. Avec le Filamet™ de cuivre, il a été fabriqué très facilement et à faible coût, une perceuse à structure interne extrêmement difficile à usiner ou à mouler. Une autre application notable est l’impression de conteneurs pour la radioprotection avec le Filamet™ tungstène. Ces types de conteneurs sont utilisés pour transporter des médicaments réactifs sans avoir à recourir à des conteneurs en plomb (toxiques). Grâce à la densité de tungstène, supérieure de 1.6 à celle du plomb, ce filament est idéal pour créer tout type de pièce de rechange en plomb.

Filamet™ en acier houte carbone est un filament, qui peut être fritté, formé de métal de base et d'un polymère biodégradable et écologique (PLA). Ce matériau est exempt de particules métalliques exposées et de solvants volatils pouvant être libérés lors de l'impression. Formé à plus de 75 % en acier houte carbone et le reste en PLA,  ce matériau est extrêmement simple à imprimer car ses propriétés d'impression sont similaires à celles du PLA, ce qui permet à tout utilisateur d'une imprimante 3D FDM créer des pièces avec ce filament, sans avoir à acheter des imprimantes industrielles 3D FDM métalliques coûteuses. Les propriétés Filamet ™ 316L sont similaires à celles possibles avec la technologie DMLS, mais avec certaines limitations. En raison de la nécessité de fritter les pièces imprimées avec ce filament, où le PLA est retiré, les pièces ont une porosité, une perte de volume et une non-isotropie. Les imprimantes 3D DMLS parviennent à imprimer des pièces totalement solides (similaires à la fonderie), avec des détails très détaillés, des hauteurs de couche de 0.02 mm et sans nécessiter de post-traitement, seul inconvénient par rapport au coût de l’impression Filamet™ 3D FDM de: matériel, fabrication et les imprimantes elles-mêmes.

Image 2: Modèle fabriqué en Filamet™ en acier haute carbone et fritté. Source: The Virtual Foundry

En raison de sa forte teneur en métal (78 %), il est nécessaire de placer l'entrée de filament aussi alignée que possible avec l'extrudeuse et d'utiliser FilaWarmer, un appareil de chauffage par lequel le filament est introduit pour éliminer sa courbure et ainsi le moins de frottement possible se produit dans l'extrudeuse et HotEnd. Une fois qu'une pièce est imprimée, il est nécessaire d'effectuer le processus de frittage, dans un environnement ouvert, sous vide ou dans un environnement inerte, pour éliminer le polymère (PLA), en tenant compte du fait que les valeurs de frittage doivent être ajustées en fonction de la géométrie et du modèle de four. Le produit obtenu est totalement métallique, avec les propriétés réelles du métal telles que la conductivité électrique, post-traité par ponçage et polissage ou même par soudure. mais avec une certaine porosité et une réduction de volume due à la perte de PLA. Pour en savoir plus sur l'ensemble du processus d'impression, de frittage et de post-traitement, consultez la section "Conseils d'utilisation".

Image 3: Cônes en Filamet™ en acier haute carbone sans frittées et fritté. Source: The Virtual Foundry

Les utilisateurs qui ne disposent pas d'un four possédant les propriétés nécessaires pour fritter les pièces imprimées avec l' acier inoxydable Filamet™ 316L et obtenir les propriétés finales de ce métal, ils peuvent nous contacter et nous évaluerons sa viabilité à travers nos collaborateurs ayant la capacité d'effectuer le post-traitement nécessaire pour obtenir le résultat final souhaité..