Piece de brancard électrique quel materiau

[shinji99]

Bonjour à tous,
Je travaille sur la conception d’un support imprimé en 3D destiné à accueillir un système de charge électrique, comprenant deux contacteurs à ressorts (type contacts de charge par pression).
Fonction de la pièce :
Maintenir précisément l’alignement des deux contacteurs
Résister à la pression répétée des ressorts (cycles fréquents)
Garantir une bonne tenue mécanique dans le temps
Être isolant électriquement
Résister à un environnement potentiellement contraignant (chocs légers, vibrations, chaleur modérée)
Contraintes principales :
Efforts mécaniques localisés (compression des ressorts)
Fatigue mécanique (nombreux cycles)
Stabilité dimensionnelle (tolérances importantes pour les contacts)
Sécurité électrique (pas de matériau conducteur)
Mes questions :
Quel matériau recommanderiez-vous pour ce type de pièce ?
PETG ?
ABS ?
Nylon / PA ?
Nylon chargé fibre (GF/CF) ?
Autre matériau plus adapté ?
Avez-vous un retour d’expérience sur la tenue dans le temps face à la compression répétée ?
Des conseils sur :
Orientation d’impression (sens des couches)
Nombre de périmètres / % de remplissage
Épaisseur minimale autour des logements de ressorts
Faut-il prévoir des inserts métalliques ou des renforts dans les zones sollicitées ?
Objectif :
Une pièce fiable, durable et sécurisée, évitant toute déformation qui pourrait nuire au bon contact électrique.
Merci d’avance pour vos retours et partages d’expérience
Je peux fournir photos, schéma ou dimensions si besoin.

 

Je possède une mk3s+ (mais envisageable de changer peut être vers une bambulab)

[JoOj]

Salut ! Aurais tu un plan, ou au moins un schéma de principe ? Et as tu une idée de l'effort mécanique qui sera exercé ?

A moins que tu ais un environnement très contraint dimensionnellement, t’empêchant de renforcer partout où tu le voudras, c'est principalement la conception qui va faire le gros du boulot et le matériau va être assez peu impactant.

Et du coup (un peu les yeux fermés cela dit) je dirais que le PETG a de fortes chances de faire le taff.
Tu parles de brancard, ça veut dire possiblement une décontamination très régulière : voir le dossier produit de ton nettoyant habituel pour avoir les incompatibilités ?

[shinji99]

Bonjour @JoOj.

Le principal critere et l effort des ressort et lors de la mise en charge..et l impact regulier..

 

[JoOj]

(par curiosité, t'as écrit ton message initial avec une IA ?)

La pièce d'origine est en métal non ?

Vue la cinématique que j'ai en tête, une pièce monobloc imprimée en 3D j'ai peu d'espoir. Le bloc, imprimé dans le bon sens, pourra encaisser la compression / les chocs. Mais les deux connecteurs travaillent surtout en flexion et vont rapidement casser.

Il faudrait trouver une conception qui permettra d'imprimer le bloc dans une direction (en renforçant très fort la zone de fixation en haut) et les "tubes" qui contiennent les connecteurs dans une autre direction (l'axe du tube parallèle à la plaque l'impression, probablement), en épaississant au max la paroi de chaque tube. 

Tu dois pouvoir réassembler le tout à la colle ensuite.

=> point de vue matériau, je pense que le PETG ou l'ABS feront largement l'affaire. Tu auras des matériaux techniques plus résistants, mais en soit il me semble que tu peux largement compenser la différence en "surdimensionnant" ta pièce. Perso je ferais des tests en PLA, pour déjà voir comment la pièce se comporte (où est ce que ça casse, pourquoi). En fonction de tes essais, tu renforces partout où tu peux en rajoutant de la matière. Et quand tu as la bonne pièce, hop tu la refais en PETG.

[shinji99]

Hello @JoOj effectivement je me suis aider de l'IA.

D'origine c'est une piece en plastique injectée je pense..ABS?

Sachant qu avec ma MK3S je suis limite avec L'ABS (je réfléchis à la changer PRUSA CORE ou bambulab (mon autre sujet)).

 

 

[JoOj]

Si tu reproduis exactement le même design, qu'importe le matériau choisi, tu seras presque à coup sur moins solide qu'une pièce injectée. 

Je pense que le gros bloc va principalement travailler en compression, avec une fragilité à l'endroit où ils ont mis les nervures entre la patte de fixation et le corps principal. Si tu as la place de le faire, j'épaissirais les nervures, et je remplirais tous les angles de congés ou de chanfreins, les plus gros possibles, à l’intérieur du bloc. 
Puis j'imprimerais cette partie là selon le dessin ci-dessous, pour que la solidité intercouches soit le moins possible mise en jeu. 

Pour les tubes, si l'intérieur de ton corps permet de le faire, j'en ferai une pièce à part, que j'enfilerais par l’intérieur du corps. Ils seraient retenus par une collerette prévue pour s'insérer dans un chambrage à l'intérieur du corps, et une belle dose de colle néoprène. 
Ca semble compliqué pour pas grand choses, mais ça permettrait de les imprimer "à plat" et donc de bénéficier là aussi de la résistance à la traction / flexion de ton matériau sans tirer trop sur la résistance intercouche. La pièce sera pas belle, imprimée sur des supports, mais elle a plus de chance d'être fonctionnelle. 

Si ce design et ce procédé sont bons, alors le PETG devrait suffire. A l'inverse, si même comme ça ça ne fonctionne pas, je ne pense pas qu'un ABS, un Nylon ou autre t'apporte plus de succès.

 

 

Edit : 

Maintenant que j'y pense, en vrai, ca se tenterait pas en TPU ? Meilleur moyen d'absorber les chocs répétés, d'encaisser les déformations sans faillir, et imprimable sur ta machine ? Un 98A sera probablement assez rigide pour tenir la position des connecteurs ?

[shinji99]

@JoOj l les connecteurs sont montés sur des ressorts qui se compriment du coup dans le boîtier. Donc, non, le TP u ne fonctionnera pas pour ça, il faut quand même que le boîtier soit suffisamment rigide.. Mais l'idée de le faire en deux pièces n'est pas bête. Je pense que je vais essayer de creuser cette solution