Quel filament est le plus solide (rigide)

[MasterPrenium]

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, 2018 par MasterPrenium

[ScotchE67]

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 ?

[phil135]

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, 2018 par phil135

[francois38200]

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

[flogpr]

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, 2018 par flogpr

[filament-abs.fr]

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]

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, 2018 par trotro

[francois38200]

ok merci pour la réponse trotro 

[Kachidoki]

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]

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, 2018 par ScotchE67

[francois38200]

Merci pour vos réponses 

[Rioma]

Bonjour

Je réveille ce fil pour un conseil.

J'ai besoin de faire deux poignées latérales pour pouvoir transporter  a deux un piano électrique de 25 K.

Donc deux pièces resistantes à la traction d'un minimum de 12,5 kg chaque.

Quel est le filament le plus adapté  ?

Merci pour le conseil

R

Bien entendu le modèle est à améliorer.

Modifié (le) Aout 22, 2020 par Rioma

[Kachidoki]

Salut,

Cela va surtout dépendre du sens de la contrainte, et de l'épaisseur de la pièce. Mais si tu veux le plus solide, le Polycarbonate.

J'avais vu une vidéo où un crochet en PLA pouvait soulever 125kg, là où celui en PC en soulevait 300. Le nylon est pas mal aussi, il se situe entre les deux. L'ABS est un peu moins bon que le PLA pour ce genre d'effort.

Vu le poids demandé, le PLA suffirait, mais il faut tenir compte des autres contraintes, comme le fluage ou la température. Du coup un PETG pourrait faire l'affaire est c'est nettement plus facile à imprimer. J'ai des pieds d'un établi à roulettes qui sont fait en PETG et qui supportent sans broncher 200kg avec moi qui saute dessus à pieds joints.

Bien évidemment, ne pas oublier de faire un test d'abord, en poussant la surcharge au maximum sur la pièce pour évaluer son comportement.

[Rioma]

Merci pour le conseil. Surtout le plus judicieux est le test.

Concernant ton établi, je pense que tu as remarqué que tu parles de pression alors que pour moi c'est la traction. Il ne faut pas oublier l'appui de levier aux extrêmes qui se produit si j'utilise la vis de serrage. Il faut que je revoie me modèle. Soulever un piano de 25 Kg sans prises est une galère. Je ne sais pas pourquoi les constructeurs n'y pensant pas.

Comme hors sujet, j'ai trouvé un chariot génial.
https://www.thomann.de/fr/gravity_cart_m_01_b.htm?glp=1&gclid=EAIaIQobChMI6su67bSv6wIV-RoGAB1Hug11EAQYASABEgKVyfD_BwE

[Kachidoki]

En effet pour les pieds, c'est un mixte de plusieurs types d'effort, dans la mesure où c'est un adaptateur d'une tige fileté vers un tube carré (établi mécano-soudé). Dans un certain sens on pourrait considérer que le fond de la tige fileté vient faire traction sur l'extrémité de la pièce (et dans le sens des couches pour ne pas aider). Mais en effet l'effort majoritaire est en pression, c'est juste pour montrer la résistance du plastique.

Pour la traction, j'ai un autre exemple (je n'ai que la photo du prototype moche en couches de 0.6mm de mémoire), une poignée de porte vitrée. C'est une poignée extérieure, en PLA mais jamais exposé au soleil ni aux éléments, j'attends qu'elle casse depuis plus d'un an pour la refaire en ASA... La anse est tellement solide, que lorsqu'on me demande si l'impression 3D est solide, je donne ce proto en défi, personne ne me l'a cassé à ce jour.

Un dernier exemple de pièce mécanique soumise à effort, en PETG, une réparation d'un serre-joint à pompe (original à droite, copie à gauche). Je serre à fond, ça ne bronche pas.

 

Donc voilà, un peu de bon sens sur le design de la pièce, un test de rupture et tu sera fixé. Pour la matière en tout cas si tu ne veux pas trop te casser la tête avec des filaments difficiles à imprimer, un simple PETG est le meilleur compromis à mon sens.

J'ai du mal à voir comment fonctionne la pièce que tu as montré, et ses dimensions / proportions par rapport au piano. Peux-tu nous en dire plus ?

Modifié (le) Aout 22, 2020 par Kachidoki

[Rioma]

Le profil du piano est un trapézoïde de quelques 26 cm par 10 cm dans son coté long et 8 cm côté court.

La poignée est la cavité la plus petite

Modifié (le) Aout 22, 2020 par Rioma

[divers]

J’ai imprimé mes premières pièces en PC (de Prusa) hier.

en suivant les instructions sur le site de Prusa j’ai imprimé sans aucun problème mes pièces. Seul petit défaut, un bourrelet de quelques dixièmes sur la base.

Je n’ai pas fait de tests mais ça m’a l’air costaud.

[Kachidoki]

Il y a 9 heures, Rioma a dit :

Le profil du piano est un trapézoïde de quelques 26 cm par 10 cm dans son coté long et 8 cm côté court.

La poignée est la cavité la plus petite

Ah ouais d'accord, c'est bien ce qu'il me semblait, ça fait une poignée immense. Tu as au moins 2 ou 3 cm de section sur la anse de la poignée. Et avec ce sens d'impression, pas la peine de faire un essai de rupture, tu pourrais te suspendre et faire du trapèze avec.

Tu as plus de chances que qu'une vis se barre et que la poignée glisse, plutôt qu'elle ne casse.

Curieux de voir le projet terminé, si tu ouvre un topic pour nous le montrer.

[Rioma]

C'est pourquoi je vais mettre un matériel anti glissant

Mon principal souci est de faire entrer tout ça dans le plateau de l'imprimante.

Je vais le diviser en deux parties avec les barres traversés par des tiges filétées

[Rioma]

Malheureusement, la taille de mon plateau ne me permet d'imprimer cette pièce même coupée en deux.
Je compte acheter une Creality de 500mm d'axe. J'ai besoin d'imprimer de grandes pièces.

Et tant pis pour le temps du chauffe du plateau, je m'aide avec un pistolet chauffant.

Modifié (le) Aout 23, 2020 par Rioma