Quel filament est le plus solide (rigide)

[MasterPrenium 1]

Bonjour à tous,

Je souhaiterai avoir votre retour sur le choix d'un filament le plus solide possible. Solide dans le sens rigide/indéformable, pas dans le sens qu'il peut se jeter au sol et ne pas casser.
L'objectif est de réaliser un support fixe, donc aucun risque de choc, par contre il me faut aucune déformation, résistance à la traction/arrachement.

Quel matériaux choisir ? ABS ? ABS+Carbone ? PC ? autre ? Mélange ABS+métaux ?

Le PC semble solide mais apparemment est un peu flexible ?

Idéalement s'il peut en plus être résistant aux UV c'est encore mieux...

Merci d'avance,

PS : sera imprimé sur une CR-10S

Modifié (le) Mars 14 par MasterPrenium

[ScotchE67 51]

A mon avis, pour la résistance à la déformation la modélisation est quasiment aussi importante que le filament.

Par exemple avec du PETG si on modélise "souple" on obtient des pièces pratiques à clipser ou visser.
Mais si on prend en compte les contraintes de rigidité il est possible d'avoir des pièces stables en dimensions.
J'ai par exemple réalisé un support pour une caméra industrielle avec de fortes contraintes de position en PETG et pour le moment tout va bien (malgré l'environnement peu favorable).

Pour avoir la bonne solidité j'ai du remplir à 40% avec du honeycomb 3D.

Quelle est la taille de ton support fixe ?

[nono30 395]

bonjour @MasterPrenium l'ABS n'aime pas les UV mais l' HIPS les supportent très bien.

+1 avec @ScotchE67 sur le remplissage, tu peux aussi jouer sur le nombre de périmètres et imprimer aussi des couches complètes à l'intérieure de l'objet, ça rigidifie vraiment bien.

tu peux aussi jouer sur des densités de remplissage différente en fonction des parties de la pièce mais sans connaître la pièce pas facile d'aller + loin dans le conseil 

[phil135 12]

ces matières ne sont pas forcement isotropes, mais pour l'instant on va juste regarder le module d'Young en traction (également appelé module de traction / tensile modulus)

et de plus le procédé de fabrication compte, là on parle d'impression 3d fil fondu

nota: apparemment le test est normalisé selon ISO 527 (si on veut comparer)

attention: valeur pêchées sur le web, pas forcement très recoupées

ABS seul 1681 MPa (moulé: 2031 MPa) (site ultimaker). c'est intéressant d'avoir les deux valeurs: -18%

ABS + fibres carbone  2.7 GPa  (valeur moulée ? site filament-abs, mais annoncé comme un "+30%"). attn: abrasif pour la buse

il existe aussi ABS + fibres kevlar , mais je n'ai pas trouvé de valeur

PC (polycarbonate) 2.3 GPa (probablement moulé car site goodfellow)

un document intéressant: https://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/107982/2/221588.pdf

par contre abs + métal je ne vois pas trop en tant que matière. un insert ?

et comme dit ci-dessus, il y a la matière mais aussi la conception de la pièce et en particulier son remplissage

Modifié (le) Mars 14 par phil135

[francois38200 12]

du coup quel est la solution qui offre le plus de rigidité, remplissage a 100% ou remplissage inférieur avec dessin spéciale ?

[flogpr 11]

c'est la conception qui fait la rigidité de la pièce , sinon si on se refere a se tableaux , le hips et le filament carbone sortent du lot . 

 

https://www.simplify3d.com/support/materials-guide/properties-table/

Modifié (le) Mars 25 par flogpr

[filament-abs.fr 92]

Effectivement le carbone rigidifie le matériau. Cependant, si on cherche à obtenir une pièce très rigide alors le PC (Polycarbonate) est un bon choix.

[trotro 77]

Bonsoir,

Il y a 19 heures, francois38200 a dit :

du coup quel est la solution qui offre le plus de rigidité, remplissage a 100% ou remplissage inférieur avec dessin spéciale ?

Le dessin en nid d'abeilles est pas mal, il est utilisé pour les planchers dans les hélicoptères.

Un remplissage a 50% donne de bons résultats. La position de la pièce sur le plateau est importante, à définir en fonction des contraintes sur la pièce

Ci-après un test effectué sur le forum. Si je retrouve le sujet, je mettrai le lien. 

 

Modifié (le) Mars 25 par trotro

[francois38200 12]

ok merci pour la réponse trotro 

[Kachidoki 196]

Dans l'absolu, un simple PLA est plus rigide que l'ABS pour ce type d'application. Et comme cela a déjà été précisé, la déformation dépend de la conception. Exemple, l'acier c'est très rigide, mais souple, on lui donne des formes pour le rigidifier, profilé, IPN, etc... Le carton c'est tout mou comme du papier, si on l'alvéole pour le rigidifier, un éléphant peut monter dessus ! Dépendant du sens des alvéoles bien entendu.

Pour le PC, pas convaincu qu'une CR-10S soit capable de l'imprimer, les températures seront trop limite.

[ScotchE67 51]

Sur mon dernier support de caméra GoPro, fait sur mesure pour mon casque de moto, j'ai testé de nombreuses combinaisons de matériaux et de configurations de remplissage.

Le plus rigide est finalement un PLA 3D870 en remplissage en nid d'abeilles (honeycomb 3D de Slic3rPE) à 70%.
Dans les faits un remplissage à 100% pour une petite pièce est encore plus rigide.

Mais sur une pièce un peu longue (test à 14 cm avec une épaisseur variant de 6 à 12 mm), donc sensible à la flexion le 70% nid d'abeilles 3D est plus efficace.

• 100% PLA 3D870 : flèche à 10 kg -> 1.2 cm
• 100% PLA classique : flèche à 10 kg -> 2 cm
• 100% PETG : flèche à 10 kg -> 3 cm
• 70% honeycomb 3D PLA 3D870 : flèche à 10 kg -> 0.75 cm
• 70% honeycomb 3D PLA classique : flèche à 10 kg -> 1.72 cm
• 70% honeycomb 3D PETG : flèche à 10 kg -> 3.21 cm
• 50% honeycomb 3D PLA 3D870 : flèche à 10 kg -> 1.42 cm
• 50% honeycomb 3D PLA classique : flèche à 10 kg -> 2.21 cm
• 50% honeycomb 3D PETG : flèche à 10 kg -> 3.45 cm

Donc dans mon usage et pour mes besoins, j'ai sélectionné le PLA 3D870 en honeycomb 3D à 70%.

C'est enrichissant de voir que les mêmes remplissages n'ont pas les mêmes effets suivant les matières.

Je me suis amusé à pousser le test au delà de 10 kg, mais sans prendre le temps de mesuré de manière fiable les valeurs de rupture (j'ai juste chargé la flèche jusqu'à rupture).

Sur les fortes contraintes le PETG est celui qui à le meilleur retour à la forme initiale après flexion. La pièce reste fonctionnelle même à 300% de la charge nominale prévue.

Passé une certaine charge, le PLA ne revient plus en place et la pièce n'est donc plus fonctionnelle.

Donc à contrario si j'avais à réaliser un support exposé à des chocs, je prendrais l'option PETG, car la perte en précision est compensée par une meilleure résistance à la rupture.

Les prochains tests seront sur de l'ASA, avec la même pièce et idéalement le même protocole.

Modifié (le) Mars 26 par ScotchE67

[francois38200 12]

Merci pour vos réponses