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Imprimer en 3D en matériaux composites

Un matériau composite est un produit composé de plus de deux matériaux différents. Il offre la possibilité de combiner des caractéristiques différentes et apporte des propriétés mécaniques intéressantes ou bien un aspect visuel varié pour un modèle. Il est désormais possible de jouer sur la flexibilité, la couleur, la robustesse, la durabilité, la conductivité etc… de nombreux éléments peuvent être combinés pour obtenir la solution matériaux la plus adaptée pour votre projet. De nombreux matériaux composites moins ordinaires ont fait leur apparition récemment, notamment le filament bois (à base de PLA et poudre de bois) ou encore le filament pierre (à base de PLA et grès).

La fibre de Carbone par exemple, est un combiné de Carbone et d’un polymère appelé Polyacrilonytrile est très demandée dans le milieu automobile car elle permet d’obtenir des pièces extrêmement solides (5 à 6 fois plus résistante que l’acier), résistantes à la corrosion tout en assurant leur légèreté. Ainsi les formules 1 peuvent réaliser des économies sur la consommation et garantir la résistance de leur modèle. Malheureusement, ce type de matériaux est encore très difficile à obtenir par un processus automatisé c’est pourquoi il est relativement rare dans le milieu de l’impression 3D.

On retrouve principalement les matériaux composites par le biais de la technologie de dépôt de fils. Les différentes gammes sont disponibles sous forme de filaments qui seront fondus par la machine et directement positionnés sur la plateforme de construction.

Une imprimante FDM spécifique a été réalisée dans le but de rendre accessible les matériaux composites à l’impression 3D. La MarkTwo de chez MarkForged est l’une des seules au monde permettant notamment de produire des modèles en fibres de Carbone, Kevlar ou fibres de verre.  Le but de cette machine révolutionnaire est de proposer des solutions industrielles dans des délais infimes et accessibles à tous.

La technologie PJ permet elle aussi de réaliser des modèles en matériaux composites dits « numériques ». Il est facilement envisageable de combiner les propriétés de plusieurs matériaux depuis la CAO de la pièce. Les machines PJ peuvent être chargées en plusieurs matériaux et ainsi jouer sur la nature des pièces multi-matériaux. On retrouve notamment chez Stratasys des explications sur les possibilités avec les matériaux composites disponibles par Polyjet, un dérivé spécifique de la technologie MJP de chez 3D Systems.