Pellets UPM Formi 3D20/19

Le matériau UPM Formi 3D 20/19 de la société finlandaise UPM Biocomposites a fait ses débuts en 2018 à NORDIC 3D Expo avec un grand succès. UPM Biocomposites a mis à profit son expérience dans l'industrie forestière et l'innovation durable pour créer ce matériau biocomposite, composé de fibres de cellulose à base de bois soigneusement sélectionnées (20 %) provenant de forêts certifiées PEFC et d'acide polylactide (PLA) natif. UPM Formi 3D 20/19 a été conçu spécialement pour la fabrication additive à grande échelle (LSAM) et l'impression 3D. Son comportement thermomécanique unique le rend efficace et facile à utiliser dans ces deux méthodes de fabrication.

UPM Formi 3D 20/19 est disponible sous forme de pellets sûrs et faciles à imprimer en athmosphère ouverte. D'une manière générale, l'impression à base de granulés permet une construction beaucoup plus rapide (jusqu'à 37 fois) de grandes structures que les méthodes à base de filaments. En combinant les technologies avancées des fibres de cellulose et des biopolymères, les pellets UPM Formi 3D 20/19 permettent de fabriquer des structures légères et de haute définition qui sont à la fois naturelles, durables et recyclables. Les pellets UPM Formi 3D 20/19 constituent une solution extrêmement polyvalente qui peut être utilisée de quatre manières différentes :

1. Pour la fabrication de moules (coulage de béton, infusion sous vide).
2. Pour l'impression 3D grand format.
3. Pour l'impression 3D de bureau.
4. Pour la production de filaments à grande ou petite échelle.

Image 1 : Une chaise imprimée en 3D avec les pellets UPM Formi 3D 20/19. Source : UPM Biocomposites.

Alors que la fabrication traditionnelle de moules implique de longs délais et une quantité importante de déchets générés par le fraisage CNC, les pellets UPM Formi 3D 20/19 permettent une production de moules beaucoup plus simple où la fabrication d'un moule nécessite beaucoup moins de temps et de travail. Cela permet non seulement de réduire les délais d'exécution, mais aussi de ne produire pratiquement aucun déchet et d'obtenir un moule beaucoup plus léger, également compatible avec les structures en contreplaqué. Les pellets UPM Formi 3D 20/19 donnent d'excellents résultats lorsqu'ils sont imprimés avec des buses de grand diamètre (2-8 mm) grâce à la stabilité dimensionnelle et à la bonne résistance à la fusion du matériau. 

Image 2 : Moule imprimé en 3D avec les pellets UPM Formi 3D 20/19. Source : UPM Biocomposites.

Bien que principalement orientés vers le LSAM, les pellets UPM Formi 3D 20/19 sont également optimisés pour s'écouler en douceur à travers des buses plus petites, et cela trouve sa preuve dans le comportement thermomécanique unique mentionné précédemment. Lorsqu'ils sont à l'état fondu, les pellets UPM Formi 3D 20/19 présentent des propriétés autoportantes, un écoulement de la masse fondue qui se fluidifie par cisaillement, un refroidissement rapide et un rétrécissement extrêmement faible. Les fibres de cellulose contenues dans la base PLA empêchent la création de contraintes internes dans la pièce et améliorent le processus de ponçage et l'absorption des peintures en post-traitement.

Image 3 : Les pièces fabriquées avec les pellets UPM Formi 3D 20/19 peuvent être post-traitées comme le bois. Source : UPM Biocomposites.

De plus, la pièce imprimée présente une excellente adhérence de la première couche et l'impression de formes rondes ou autres formes complexes est possible sans matériau de support séparé. Les pièces imprimées en 3D avec les pellets UPM Formi 3D 20/19 se caractérisent par un toucher naturel, une surface mate ressemblant au bois et une couleur naturellement jaunâtre qui est riche et reste brillante car les fibres de cellulose utilisées ne contiennent pas de lignine. Les pièces imprimées en 3D peuvent être post-traitées comme le bois par fraisage, sciage, ponçage, coloration, cirage, vernissage et peinture.

Image 4 : Fabrication de moules par extrusion de pellets avec les pellets UPM Formi 3D 20/19. Source : UPM Biocomposites.

L'équipement idéal pour l'impression 3D à grande échelle avec les pellets UPM Formi 3D 20/19 est l'extrudeuse CEAD E25 - une extrudeuse de pellets légère pouvant être montée sur des bras robotisés, des machines CNC ou sur l'AM Flexbot de CEAD. L'AM Flexbot est une solution robotique flexible dont la conception modulaire permet une personnalisation en fonction des besoins de fabrication. Une autre option pour l'extrusion de pellets de grand format est l'extrudeuse Pulsar de Dyze Design, à grande vitesse et à haut débit. En ce qui concerne l'extrusion de pellets au format de bureau, les pellets UPM Formi 3D 20/19 peuvent également être utilisés sur l'extrudeuse de pellets Mahor V4 - légère, compacte et compatible avec de nombreuses imprimantes 3D FDM. Le filament peut être fabriqué avec les pellets UPM Formi 3D 20/19 à grande échelle mais aussi à domicile à l'aide de l'écosystème Felfil contenant l'extrudeuse EVO et un spooler. Le filament peut être personnalisé à l'aide de colorants pour pellets à base de PLA ajoutés pendant le processus d'extrusion, ce qui permet d'obtenir un filament biocomposite durable avec des propriétés uniques et dans diverses options de couleur.

Extrudeur E25 - CEAD

AM Flexbot System - CEAD

Extrudeuse de pellets Dyze Pulsar™

Extrudeur de pellets Mahor V4

Les avantages offerts par les pellets UPM Formi 3D 20/19 ne s'arrêtent pas là. Conformément à la philosophie de développement durable et d'innovation pratiquée par UPM Biocomposites, les pellets UPM Formi 3D 20/19 sont bien plus qu'une solution LSAM abordable. La cellulose contenue dans les pellets est une ressource renouvelable dont le taux de rebut est proche de 0 %, ce qui permet de recycler les pellets (par exemple à l'aide du broyeur de plastique Felfil) ou de les brûler pour produire de l'énergie lorsque la pièce fabriquée n'est plus nécessaire.

Image 5 : Un kayak imprimé en 3D avec les pellets UPM Formi 3D 20/19. Source : UPM Biocomposites.

Les pellets UPM Formi 3D 20/19 sont largement utilisés en LSAM et leurs applications les plus courantes et recommandées sont la fabrication de meubles, d'objets d'art et de décoration, de moules, de prototypes pour l'architecture ou la fabrication de filaments d'impression 3D. L'utilisation des pellets UPM Formi 3D 20/19 est une alternative efficace en termes de coûts et de ressources pour réduire l'impact environnemental des produits et générer de la valeur ajoutée. Les pellets UPM Formi 3D 20/19 étant certifiés PEFC, le produit final peut également obtenir cette certification, qui peut être utilisée comme levier marketing et constitue une preuve de l'importance des valeurs écologiques pour la marque.

Les nombreuses possibilités d'utilisation des pellets UPM Formi 3D 20/19 offrent d'innombrables possibilités d'applications durables et respectueuses de l'environnement, que ce soit par le biais de l'extrusion LSAM ou de l'extrusion expérimentale à l'aide d'extrudeuses de pellets compactes ou même de solutions d'extrusion de pellets de bureau. L'excellent comportement et les propriétés thermomécaniques des pellets UPM Formi 3D 20/19 en font un matériau facile à travailler, qui garantit des impressions fiables et uniques, qui se démarquent à la fois.