En 2022, lorsque nous avons lancé le PA11 Carbon Fiber, nous ne disposions pas d’imprimantes 3D fermées avec un système de chauffe suffisamment puissant pour supporter des matériaux comme les polyamides purs. Certes, les petites pièces étaient imprimables, mais le taux d’échec était élevé. Mais aujourd’hui, avec des imprimantes entièrement fermées comme les Prusa CORE One+, CORE One L, et Prusa Pro HT90, c’est une autre histoire. Avec des températures de chambre plus élevées, un environnement stable et une absence totale de courants d’air, il est même possible d’imprimer du PA11 pur.

C’est pourquoi nous avons décidé de fabriquer le Prusament PA11 Natural, sans la fibre de carbone liée à l’intérieur du polymère. Pourquoi proposer cette version alors que nous proposons déjà la version remplie de carbone ? N’est-ce pas tout simplement un pas en arrière ? Il y a une différence évidente entre les deux, et tout repose sur les propriétés mécaniques du matériau. Alors que le PA11 Carbon Fiber offre une excellente résistance aux hautes températures et une grande stabilité dimensionnelle, le PA11 pur offre une adhérence parfaite entre les couches et d’excellentes propriétés de glissement.

Qu’est-ce que le PA11 et de quoi est-il fait ?

Le PA11 (polyamide) est un thermoplastique semi-cristallin fabriqué à partir d’huile de ricin. Il offre une haute résistance aux chocs (même à basse température), une excellente résistance à l’usure, d’excellentes propriétés de glissement et une haute résistance aux UV. Ce matériau convient à diverses pièces mobiles et composants flexibles, même pour des applications extérieures de longue durée.

Gardena hose connector par Brotpeter : un exemple d’utilisation en extérieur avec une résistance élevée aux UV et aux chocs.

Propriétés mécaniques de base du matériau

• Résistance à la traction XY : 38,3 MPa
• Résistance à la traction XZ : 39,5 MPa
• Coefficient d’anisotropie de la résistance à la traction : r=0,84
• Résistance au choc Charpy (entaillé XY) : 12,9 kJ/m²
• Résistance au choc Charpy (entaillé XZ) : 11,7 kJ/m²
• Température de déflexion thermique (charge de 1,8 MPa) : 58,7 °C
• Température de déflexion thermique (charge de 0,45 MPa) : 122,5 °C

Coefficient d’anisotropie de résistance à la traction le plus élevé

Le Prusament PA11 Natural offre le coefficient d’anisotropie de résistance à la traction le plus élevé de tous les Prusaments. Cela signifie que le matériau est beaucoup plus difficile à casser et résiste aux contraintes dans toutes les directions, quelle que soit l’orientation des couches.

Le coefficient d’anisotropie de la résistance à la traction du Prusament PA11 atteint r = 0,84 lorsqu’il est imprimé avec la Prusa CORE One+. Le deuxième plus élevé est le Prusament PLA High Speed avec r = 0,60. Et juste pour une comparaison rapide, le PLA et le PC Blend ont tous deux un r = 0,33, tandis que le PETG a un r = 0,38.

Vous pouvez en apprendre davantage sur le coefficient d’anisotropie de la résistance à la traction dans notre article de lancement du PLA High Speed, où nous avons introduit ce nombre pour la première fois.

Ce porte-parapluie, imprimé verticalement par rapport à la surface d’impression, est un bon exemple du fonctionnement du coefficient d’anisotropie de la résistance à la traction : le matériau résiste à des forces élevées sans se rompre entre les couches. De plus, le Prusament PA11 offre une bonne résistance aux UV, ce qui le rend parfaitement adapté à une utilisation prolongée en extérieur.

Excellentes propriétés de glissement

Un autre avantage important des polyamides (en général) réside dans leurs propriétés de glissement. Les pièces en polyamide offrent une très faible friction au contact. Les composants mobiles fabriqués à partir de ces matériaux peuvent résister à des périodes de travail extrêmement longues sans usure. Cela rend le PA11 parfaitement adapté à l’impression de divers engrenages, par exemple.

Reduction Gears for Robak 2 par robaki

Haute résistance chimique

Le PA11 présente une bonne résistance aux bases (par exemple NaOH), aux alcools (méthanol, éthanol), au toluène, à l’acétone, à l’huile moteur, à l’essence, au diesel, etc. Une telle résistance est très utile dans la fabrication de divers composants automobiles, d’équipements de laboratoire et pour d’autres applications hautement spécialisées.

Haute résistance thermique avec recuisson – jusqu’à 122 °C !

Le PA11 lui-même offre une faible résistance aux hautes températures une fois imprimé, ne supportant que 58,7 °C. Lors du processus d’impression 3D, le matériau n’atteint pas une structure entièrement cristalline, ce qui le rend beaucoup moins résistant à la chaleur. Cependant, la recuisson améliore cette résistance jusqu’à 122,5 °C lorsque cela est fait correctement. Cela représente une différence de 63,8 °C ! Voici comment procéder correctement :

Tout d’abord, il vous faut un four/sécheur adapté. Nous proposons un sécheur Memmert professionnel, mais pour une utilisation de loisir, nous recommandons le Sunlu FilaDryer E2, qui est capable de chauffer jusqu’à 110 °C. Deuxièmement, vous devez suivre cette procédure de recuisson :

1. Augmenter progressivement la température jusqu’à 110 °C à une vitesse de 1,5 °C/min
2. Maintenir la température de recuisson à 110 °C pendant 6-8 heures.
3. Refroidir à température ambiante à une vitesse de 1,5 °C/min

Notez que le matériau peut légèrement jaunir après le processus de recuisson.

Couleurs et prix

Nous lançons le Prusament PA11 dans une seule couleur, naturelle, mais d’autres couleurs sont en préparation. La couleur naturelle du PA11 est un blanc jaunâtre translucide avec un léger aspect nacré. Vous pouvez vous procurer une bobine de 800 g pour 122 USD (droits d’importation inclus) / 107 EUR (TVA incluse).

Préparation de l’impression et matériel d’impression recommandé

Le Prusament PA11 est un matériau hygroscopique qui nécessite un séchage avant impression. Nous recommandons un séchage à 90 °C pendant 6-8 heures pour éviter les cheveux d’ange et autres problèmes d’impression. De plus, le fait de conserver le filament dans une boîte sèche ralentit considérablement l’absorption d’humidité par la suite.

Nous recommandons fortement d’imprimer dans une enceinte équipée d’un système de filtration actif ou de placer l’imprimante dans une pièce bien ventilée (voir notre fiche de données de sécurité). L’impression du polyamide dégage une odeur relativement forte dans l’air et émet des particules potentiellement dangereuses (UFP – particules ultrafines). Les Prusa CORE One+, CORE One L, et Prusa Pro HT90 sont parfaitement adaptés à ce matériau lorsqu’elles sont équipées du système de filtration actif. Nous proposons également une enceinte (et une filtration avancée pour l’enceinte) pour les MK4S et XL. Une température ambiante plus élevée à l’intérieur d’une enceinte réduit également considérablement les déformations.

Imprimez-le avec la plaque PA Nylon

L’impression de polyamides sur des plaques d’impression PEI standard peut s’avérer difficile en raison de leur faible adhérence. De petits composants fabriqués à partir de Prusament PA11 Natural peuvent être imprimés sur une plaque d’impression satinée avec une bordure large. Toutefois, nous vous recommandons fortement d’utiliser notre plaque PA Nylon, spécialement conçue pour les polyamides et permettant l’impression de grands modèles sans préparation supplémentaire.

Notre plaque d’impression PA Nylon possède une texture mate similaire à celle de la plaque d’impression satinée et s’accorde parfaitement avec le PA11. Pour réussir l’impression de petits composants, il suffit de nettoyer la plaque d’impression à l’eau avant chaque utilisation. Cela garantira un retrait facile de l’impression et une longue durée de vie de la plaque. Cependant, l’adhérence peut être trop élevée lors de l’impression de composants de grande taille et majoritairement solides. Pour de tels modèles, nous recommandons d’appliquer une très fine couche de colle en bâton sur la surface d’impression, en tant que couche de séparation.

Ne nettoyez PAS la plaque avec de l’acétone, de l’IPA (alcool isopropylique) ou d’autres produits chimiques à base d’alcool (y compris le nettoyant pour vitres, le 3DLAC, etc.). L’utilisation d’IPA (et d’autres produits chimiques) rend la surface mate et modifie sa structure et son adhérence. Cela entraîne une durée de vie plus courte et un risque beaucoup plus élevé d’endommager la plaque. Les taches de graisse visibles sur la surface d’impression (les empreintes digitales, par exemple) peuvent être nettoyées avec de l’eau et du liquide vaisselle. Nous recommandons également de laver la plaque avec du liquide vaisselle avant de la retourner.

Vous pouvez en apprendre davantage sur la plaque PA Nylon dans notre article d’annonce.

Et voilà ! Aimez-vous notre nouveau mais pas si nouveau PA11 ? Faites-le nous savoir dans les commentaires. Nous avons hâte de découvrir vos nouvelles et magnifiques créations.

Bonne impression !