Analyse MEB d'une impression de ma Discovery

[vr34]

Bonjour,

Voici 3 micrographies (microscopie électronique à balayage) de la paroi d'un cylindre de ~10mm de diamètre imprimé verticalement (axe du cylindre perpendiculaire au plateau).

- filament : PLA Octofiber blanc

- qualité "fin" : couche d'épaisseur 0.1mm

- Température conseillée par CbD (200°C)

On y retrouve bien l'épaisseur des couches : 10 au mm

 

Détail à un endroit assez propre :

 

Détail entre deux couches :

 

Notes :

1) Cylindre de PLA (isolant) donc métallisation au platine avant observation. L'épaisseur de platine déposé (100nm max par pulvérisation cathodique) ne modifie en rien l'aspect de la surface à ces grossissements)

2) aucune précaution concernant la manipulation du filament (stocké dans la boite-dérouleur Octofiber sous air de la salle depuis 2 mois ; pas de nettoyage avant extrusion qui pourrait être réalisé avec ceci http://www.thingiverse.com/thing:492067) et de l'objet qui a été largement manipulé après impression pour ébavurage.

 

Merci à l'auteur de ces photos.

Modifié (le) Novembre 25, 2016 par vr34

[vr34]

Petit complément : 2 autres micrographies et l'objet analysé représentant l'endroit des photos

Il s'agit d'un support d'analyse pour échantillon très fragile qui est emprisonné entre le bout de la vis et une sorte d'écrou percé. Un serrage doux permet juste de l'immobiliser sans le casser. Ce support a été réalisé sous Blender.

photos 1,2,3 : paroi externe de l'écrou cylindrique (voir message précédent)

 

photo 4 : face horizontale de la base. On y voit :

- le filament écrasé pour faire la circonférence de l'hexagone ; les différentes couches pour fabriquer l'hexagone, celles-ci n'étant pas vraiment superposées, sans doute parce qu'elles sont plus écrasées (proches de plateau)

- couche suivante = disque d'une couche d'épaisseur (0.1mm). Le cercle extérieur puis le remplissage par balayage avec recouvrement partiel des filaments écrasés.

 

photo 5 : détail de la surface. Le matériau est poreux. Suffisamment heureusement pour ne pas exploser lors de la mise sous vide secondaire lors de l'analyse : les alvéoles cubiques de la vis imprimée en renforcé (remplissage 33%) peuvent se vider à travers les parois sans gonfler comme des baudruches .

Modifié (le) Novembre 26, 2016 par vr34

[Desloo]

Je n'y connais pas grand chose mais de pret c'est pas beau

Je suis content de ne pas y voir de si pres.

 

Merci pour les photos, c'est tout de meme très instructif.

[vr34]

A cette échelle d'observation, la préparation de l'observation doit être bien maitrisée.

A la prochaine analyse :

1) analyse d'un brin de ce PLA vierge

2) pas d'ébavurage : pas de poussière de PLA ni de pollution due à la manipulation à mains nues. Sitôt imprimé, sitôt décollé avec des gants non pelucheux et sitôt stocké dans une boite hermétique. Je veux savoir si les particules des photos 1,2,3 sont dues au filament lui-même ou à une mauvaise préparation.

3) analyse élémentaire de ces particules par EDS : PLA ou autre chose ? Par exemple, est-ce des résidus de PLA brûlé dans la tête qui sont entrainés au fur et à mesure avec le PLA fondu ?

[Desloo]

@vr34 Un grand merci de nous faire partager ton accès à ce type de matériel et à ta connaissance.

Je ne sais pas pour les autres membres du forum mais j'adore ce principe de voir les impuretés non visibles à l'oeil nu et pourquoi pas amener des idées d'amélioration.

Bonne continuation, j'attends la suite avec impatience

[Kachidoki]

Bonjour,

Je remonte le sujet de quelques pages. Tout d'abord merci @vr34 pour ce début d'analyse déjà très instructif.

Suite aux différents déboires de personnes du forum concernant les filaments qui se comportent différemment d'une couleur à l'autre ou d'un fabricant à l'autre, je me suis demandé s'il était possible de faire quelques cartes d'identité de la composition chimique de ces filaments ? Cela demande bien sûr des connaissances et du matériel auquels peu d'entres nous ont accès...

Je ne serais pas surpris de voir quelques filaments identiques entre fabricants car provenant de la même source.

[vr34]

Bonjour @Kachidoki,

Tout à fait d'accord avec le fait que des filaments de marques différentes doivent sans doute être mis en forme dans la même usine d'extrusion. C'est comme dans les domaines de l'alimentation, l'électroménager, la hifi, l'informatique,...

Le comportement d'un filament est dû à sa composition (pureté du monomère, ajouts : colorant, charge, stabilisants, polymérisation, température, ses conditions de mise en forme (vitesse, température, filière, ...), conditionnement, et une fois chez nous : garde, manipulation, ...

Concernant l'analyse de microscopie électronique à balayage ci dessus, elle a été effectuée sur un appareillage de plusieurs centaines de milliers d'euros installé dans une unité de recherche scientifique (mon lieu de travail). Elle a nécessité seulement un bon quart d'heure d'analyse incluant la préparation (métallisation sous vide) par mon collègue spécialisé dans la technique, entre deux analyses programmées.

2 imprimantes 3D ont été achetées en 2015 et 2016 (technologies FDM et SLA) dans l'unité. Elles ont été détournées de leur utilisation première pour la fabrication de précurseurs et objets innovants avec des formulations de filaments et bains mis au point sur place, principalement de matériaux composites à utilité dans les domaines de l'énergie ou du médical.

Cdt,

Bon bout d'an et à l'an prochain :-)

Modifié (le) Décembre 30, 2016 par vr34

[Desloo]

@vr34 ton boulot à l'air passionnant ! 

Bonne année a toi aussi !