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Meilleur matériau pour résistance à un impact?


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Bonjour tout le monde !

Je fais des pièces renforcées et costauds en général, comme du petg renforcé en fibre de carbone pour du petit modélisme ect... mais connaît pas trop ce qui se fait du côté de la résistance aux impacts (on m'a dit que la fibre de carbone c'est pour la rigidité et le poids mais pas l'impact )

Vous savez quel est le filament le plus résistant aux impacts possible, j'ai tout de suite pensé à du polycarbonate, notamment le Polymax PC de polymaker https://www.atome3d.com/collections/filament-pc-polycarbonate/products/filament-pc-max-1-75mm-noir-750g?variant=39506273866, mais savoir si il y'a de meilleurs matériaux avec une meilleur résistance à l'impact charpy et izod ca m'intéresserait beaucoup.
J'ai cherché et trouvé le GF30-PC de Xstrand, du PC renforcé avec des fibres de verre https://www.atome3d.com/products/xstrand-gf30-pc-noir-black-500-g-1-75-mm?variant=20703908855862 
Mais aussi un PC-ABS qui a une résistance Izod de 40 KJ/m² de chez Neofil3D https://www.makershop.fr/filament-polycarbonate/1024-pc-abs-blanc-neofil3d.html#s_descriptif

Vous avez des conseils sur comment savoir lequel est plus résistant ? si les 3 là sont bien (en général) et si il y'en a d'autres

svp éclairez ma lanterne 😄

Merci beaucoup !

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Salut @Geogeoz, tu cherches un matériau qui résiste aux impacts et qui est super rigide (ce qui semble être le cas si on regarde ce que tu proposes comme type de filaments) ou qui résiste aux impacts point barre...donc qui peut être moyennement souple ?

Avec de la souplesse, tu vas avoir le nylon (pas testé mais demande une T° d'impression élevée) mais aussi le Polypropylène (beaucoup plus simple à imprimer), indéchirable et qui tient très bien à l'abrasion.

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Salut @Yellow T-pot, je pensais bien rigide oui pour diverses pièces genre du modélisme en montagne (qui se crashe beaucoup et avec les cailloux pointus ca fait très mal au joujou 😝) ou même des pièces de rechange pour des machines.

J'ai entendu du bien du Nylon et du Polypropylène à ce niveau mais jamais testé, même si j'ai une all metal hotend, mais je connais pas leur résistance à ce type d'efforts.

Modifié (le) par Geogeoz
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Salut @Geogeoz pour le modélisme RC je suis devenu un expert ! www.3dsets.com – Modèles réduits de voitures RC imprimés en 3D
J'ai réalisé des engrenages avec une résistance mécanique à tout épreuve. (transmission avec réducteur)
c'est un Nylon chargé en Kevlar facile à imprimer sur une TLD3 🤗
la référence c'est AF80 çà coute 88€ les 750 Gr j'ai commandé un échantillon. 😃 c'est plus raisonnable pour un test....
J'ai une entière satisfaction pour la résistance aux chocs et au couple mécanique intense. (l'échantillon à répondu à ma demande )
Bien évidemment je ne connais pas précisément ton application. ? 
J'ai aussi imprimé de l'ABS PC qui présente aussi de bonne résistance aux chocs plus facile à imprimer que l'ABS.
filament AF80
a+

Modifié (le) par vap38
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Salut,

Ca va vraiment dépendre du type de pièce et son application. Car si tu veux un truc incassable où tu peux faire un tennis avec, tu peux utiliser du TPU. 🙂

C'est une matière à laquelle on pense pour de la souplesse, mais on à tendance à négliger sa résistance si la forme et le remplissage de la pièce le permet.

Il suffit de penser à un maillet en caoutchouc, va falloir taper fort sur l'enclume avant de l'entamer. 😁

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Salut @vap38, ca va ami tenlog ? héhé 😃 

Nylon Kevlar j'y ai pensé en effet mais pas regardé plus près, je me suis focus sur les PC comme un belu mais il y'a certainement autre chose.. wow l'AF80 à une résistance charpy énorme, deux fois plus que le polymax pc, il se comporte comment en utilisation en gros ? 


Il est super le site web 😉, il y'a une tonne de choses dessus c'est cool !  bon sang une gear box entière tu as faite ? avec les couples en prenant tout en compte ? impressionant

Pour moi ce serait pour faire des protections d'hélices pour un GoPro Karma utilisé dans le fin fond des montagnes (notamment les ravins), voir même une coque personnalisée si elle est assez légère. Le truc c'est que ce drone est bien gros et peut aller assez vite et vu les escarpements assez étroits je préfère avoir quelque chose pouvant résister à un rocher pointu le plus possible😅

Sinon j'ai un ami qui utilise des machines outils souvent un peu vieilles et il m'a parlé d'une qu'il utilise beaucoup mais où la protection risque de lâcher, du coup il ne l'utilise que très rarement et avec de grosses précautions, car si un foret ou je sais pas quel outil casse dedans il risque de se le prendre avec la force d'une balle, ce serait pas beau, une sorte de protection/bouclier serait mieux que de remplacer la machine pour sa tête et son porte-monnaie 🤣

j'ai aussi regardé l'ABS-PC de près, dans le lien que j'ai mis c'est la résistance izod qui est mise en avant mais je connais pas la différence entre les deux au niveau de l'utilisation en situation réelle mais je connais comment se déroulent les deux tests

Hey @Kachidoki ! 

J'ai vu le popup de réponse en même temps que je répondais a @vap38

Oh purée j'y ai pas pensé du tout 😄 Les maillets sont en TPU? j'ai jamais utilisé le TPU non plus (faut vraiment que je commande un échantillon de chaque filament pour tester, sauf le PEEK, pas le budget 😝) oui c'est surtout souple ce plastique normalement non ? C'est aussi costaud que ca ? (je me renseigne un max !=)

Modifié (le) par Geogeoz
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Bonjour @Geogeoz pour répondre à la résistance à l'impacte il est important de prendre en compte quand un élément est trop rigide c'est au détriment d'une répercutions d'une onde de choc qui se transmet à des éléments plus fragile. (énergie cinétique transmise en un effet boule de billard en collision) 

Si je comprends il faut une structure externe qui doit se déformer et absorber l'onde de choc à chaque collision matérielle.
Je partirai sur une première structure extérieure alvéolée déformable en TPU et une seconde structure du type ABS pour protéger les éléments sensibles.
A mon avis le raisonnement d'une résistance à l'impacte  doit absorber les chocs et peut importe si la matière est marquée par un impacte ce n'est pas important. 😀

La forme d'un filet ajouré avec haubans peut aussi participer à une protection active des hélices. Il existe des fibres en Kevlar ou nylon du genre ligne de pêche pour gros poisson  Ø0.6mm qui détient une résistance > à 50Kg.
Je ne connais rien à l'utilisation d'un Drone mais j'essaie de comprendre ? 😊
mon BE pourrai apporter une solution si nous avons une photo de l'engin le poids et les dimensions. Après c'est le design qui va structurer une forme et une enveloppe anti choc adéquat.
En conclusion il est plus logique d'avoir une structure externe déformable du type  pare choc. l'étude RDM du TPU convient dans ce cas.
a+

Modifié (le) par vap38
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J'ai l'impression que tu pars dans tous les sens sans avoir analyser ton besoin réel, cela n'aide pas pour trouver une solution efficace.

Pour encaisser des chocs on utilise des matières et des formes qui permettent des les absorber. L'époque des parechocs en acier (sensés nous protéger) est révolue depuis bien longtemps.

PS: nous avons répondu en même temps Vap38, je n'avais pas lu ton message.

Modifié (le) par divers
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lorsque je cherche l'anti choc, comme répondu précédemment, je vais en priorité chercher une déformation progressive de l'enveloppe qui va absorber l'énergie cinétique

vu que je ne cherche jamais la complexité, j'utilise le produit le plus simple

du fil flexible.

j'ai remarqué qu'il est très difficile à couper , il résistera donc aux perforations

je dose le remplissage en fonction de l'élasticité voulue ainsi que l'épaisseur non seulement des parois , mais également de l'épaisseur totale

j'utilise également le remplissage giroîde qui est le plus approprié a la déformation progressive

mais comme toute matière, il faut penser que cette résistance a ses limites

trop dure, elle transmettra l'énergie a ce qu'elle est censé protégé et ne fera pas son travail

trop souple, idem

pour donner une idée, angle de protection de coins de table (pour éviter que bébé se blesse)

épaisseur des parois 1,2mm, épaisseur totale 12mm, remplissage 20% giroîde

bébé a fait le test, aucune blessure, juste une petite douleur qui l'a fait réfléchir avant de s'approcher de la table, ce qui étais le but

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il y a 13 minutes, Patrick76 a dit :

j'ai remarqué qu'il est très difficile à couper , il résistera donc aux perforations

Drôle d'affirmation. Un coup de ciseaux dans une "feuille" de 2mm d'épaisseur imprimée en filament flexible se coupera sans problème, la même feuille imprimée en filament rigide il faudra sortir la scie.

Pour la perforation, c'est un peu l'histoire des super valises modernes qui ne cassent pas. Tellement fines et légères qu'elles encaissent de se faire rouler dessus par un semi, et reprennent leur forme. Les anciennes valises elles, étaient lourdes et épaisses comme des tanks, mais on pouvait monter dessus même lorsqu'elles étaient vide. La question maintenant, c'est de savoir si vous voulez protéger la valise, ou ce qu'il y a dedans ? 😂 Perso j'ai gardé mes anciennes valises qui prennent (à vide) un tiers du poids autorisé en soute, elles ont des marques de partout (merci les bagagistes) mais elles sont toujours entières 25ans après, pour les bagages qui ne craignent rien, un bon vieux sac de rando (qui lui aussi a 20ans) et voilà...

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il y a 25 minutes, Kachidoki a dit :
il y a 53 minutes, Patrick76 a dit :

j'ai remarqué qu'il est très difficile à couper , il résistera donc aux perforations

Drôle d'affirmation.

j'ai écris "difficile" pas impossible, nuance importante

comme précisé ensuite, il faut dimensionner les épaisseurs qui lâcherons les unes après les autres et qui protégerons l'intérieur, ce qui est bien le but

c'est ce qu'on appelle la déformation/perforation progressive

l'impact, si il arrive jusqu’à la pièce intérieur sera réduit au plus faible et devrais provoquer le minimum de dégâts voir aucun

l'exemple de la feuille de papier n'est pas pertinent, l'exemple de la valise non plus, la déformation des valises actuelle protège en effet la valise , pas le contenu si il est fragile.tes anciennes valises faisait le contraire mais pas toujours l'intérieur peu être détruit,puisque aucune déformation progressive absorption des chocs

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Salut tout le monde ca va ? J'ai passé la journée sur l'autoroute pour aller chercher mes grands-parents pour noël, déso si j'ai pas répondu avant 😊

@Vap38, yes c'est le principe du pare-balle et des maillages  ? Pouvoir se déformer sans se déchirer, un peu comme une balle de tennis et un filet enfaite?

"Si je comprends il faut une structure externe qui doit se déformer et absorber l'onde de choc à chaque collision matérielle." C'est cela, si possible sans avoir un trou c'est un bon bonus 😄

Ahhh, donc le filet je le prends et le mets dans une structure rigide imprimée ?

Si tu aimes le RC ca pourrait fortement t'intéresser, tu as certains drones qui te suivent et te filment, ou d'autres qui vont a + de 15 KM avec une bonne réception vidéo, d'autres qui font des acrobaties. J'ai beaucoup fait et construit des voitures, j'ai un gros HPI Baja 😃 mais les drones permettent de nouvelles façons de s'amuser

Moi j'adore faire du drone avec mon père en plein air, (on a aussi des DJI Spark, qui sont la version light du karma)  loin de tout pour s'amuser mais ce que j'aimerais faire avec le Karma, ce sont des vidéos dans certains ravins magnifiques avec des rivières s'écoulant entre les escarpements.

Tiens voila la bête : Longueur : 303 mm Largeur : 411 mm Hauteur : 117 mm poids : 1006 g pour vitesse max de 54KM/H

 GoPro Karma : prix, test, avis et actualités - Les Numériques

 

Pour cela qu'avant de le tester dans des endroits plus à risques de chocs (les cailloux pointus) je souhaiterais le renforcer au maximum car il est vraiment fat mais fait des vidéos magnifiques ! (il fait peur à utiliser aussi car il n'a pas vraiment d'assistance au vol et j'ai pas assez d'entraînement, c'est plus un matos de pro d'ailleurs)

Donc une structure déformable serait plus adéquat ? C'est un module de traction et de flexion qui sont assez bas donc?
J'ai trouvé à l'instant ce filament https://www.atome3d.com/products/nanovia-pc-v0-noir?variant=31022411972746 qui a un IZOD  de 65 KJ/m², mais là encore, je connais pas les différences entre les "applications physiques pratiques" des tests IZOD et Charpy 🤔

Mod. traction 700 MPa (ASTM D638)

Mod. flexion 2000 MPa (ASTM D790)

Elong. à la rupture 120 % (ASTM D638)

IZOD (entaillé) 65 kJ/m² (ASTM D256)

@divers

Bah vui, c'est pour les drones, j'ai mon pote à qui j'aimerais faire sa protection c'est un peu nébuleux mais j'y connais pas grand chose. Des matériaux déformables pour pas transférer l'onde de choc comme  disait @vap38 et toi oui ca revient tout le temps 😃

 

@patrick76 okok, du fil flexible ? du TPU? et le gyroid j'y ai pas pensé . L'épaisseur et le nombre de "murs/périmètres" semble être un facteur fondamental
Oui c'est un équilibre, c'est dur la science des matériaux 😛 


J'ai mis des balles de squash coupées en deux sur les coins de la table basse, mais pas pour un bébé (enfin si) mais un petit jack Russell trop adorable qui saute de partout comme une dingue quand on joue 😉 

 

@Kachidoki

C'est ca, mais quand faut protéger les deux on fait comment ? 😅

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Le problème majeur du TPU pour un drone c'est son poids

une protection des 4 hélices en tpu ça pèsera un âne mort (bon tu ne pourra plus crasher ton drone puisqu'il ne volera plus 😄

Si j'avais à protéger un machin volant, je partirait plus sur de l'abs qui est plutôt résistant et surtout léger.

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Bonjour ,

J'avais déjà posté ces 2 photos 

Le châssis en en Nylon aramide AF80, le canopy en TPU Filoalfa bioflex, vraiment bien pour encaisser les chocs en cas de gros bisous sur les poteaux des parkings.

Les filaments que j'ai essayé pour le châssis ou les protection d'hélices

Les composites nylon carbone ou fibres de verres semblent intéressants, car le rôle des fibres est de rigidifier le plastique, mais rigide ne signifie pas incassable, donc ça finit par...casser

Le PP carbone, idem, mais moins de casse

Le PP fibres de verre pour les protections d'hélices, idem

Le PC pour le châssis est tellement rigide qu'il créer des vibrations qui perturbent le gyro, et casse bien net en cas de choc violent

 

Les nylon Fillamentum AR80 ou FX256 ( aramide ou pas ) ont donné les meilleurs résultats pour les châssis, mais la masse volumique étant au dessus de 1g/cm³ , il faut compenser avec un bon remplissage gyroide pour les pièces volumineuses, à mon avis le top pour les châssis

Le PP est hyper léger, quasi incassable, celui de Fromfutura a donné les meilleurs résultat car il est assez rigide, le top pour les protections d'hélices

Par contre il faut être vigilent avec les détails de l'objet à imprimer, car le PP est comme la goutte qui sort en continue du nez de pervers pépère 😁 et les supports sont un peu ennuyants à enlever.

 

Le TPU bioflex est intéressant car légèrement plus léger que les autres et surtout il se ponce super bien pour une finition impeccable, c'est absolument indestructible, idéal

pour le canopy.

 

Tu devras faire beaucoup d'essais sans te ruiner la boutique  https://www.filimprimante3d.fr/ vend ce type de filament au mètre.

 

 

IXI1.JPG

ixi2.JPG

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@Savate Ah okay, si c 'est lourd c'est plus compliqué, après c'est une balance a faire entre les deux matériaux j'imagine

@ixi il est mignon me mini drone 😃, châssis fait en AF80 du coup plus pour la coque et du polypropylène pour hélices si j'ai compris? Par contre chaud chaud à imprimer ou juste chaud ?

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Je me permets d'intervenir car nous avons beaucoup de clients aéromodélistes et voici leurs préférences en terme de resistance aux impacts:

Le PLA 3D870 est plus résistant aux impact que l'ABS, même sans recuisson. Ceci dit, il ne résiste pas bien aux hautes températures (sur le tableau bord d'une voiture par exemple)

Le HeatSup est de loin le meilleur mais il est très cher et il faut une imprimante haut de gamme pour l'extruder.

Les filaments ABS chargés s'impriment beaucoup plus facilement que les filaments ABS purs.

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