Nous avons lancé deux nouveaux Prusaments professionnels avec des propriétés uniques. De plus, nous avons une toute nouvelle plaque d’impression PP pour une impression facile des matériaux en polypropylène. Il est maintenant temps de leur réserver un accueil digne de ce nom et d’examiner de plus près les Prusament PP Carbon Fiber et PETG Magnetite 40%. Alors que le PP Carbon Fiber est hautement résistant aux produits chimiques, le PETG Magnetite 40% contient de la poudre de magnétite, ce qui ajoute du poids supplémentaire et des propriétés paramagnétiques.

Prusament PP Carbon Fiber Black 650 g

Tout d’abord, parlons du PP Carbon Fiber. Le PP (polypropylène) en général est un matériau couramment utilisé dans les emballages, apprécié pour être un matériau sûr, résistant et flexible. Son principal avantage est sa grande résistance à une variété de produits chimiques.

Le polypropylène pur présente une très faible stabilité dimensionnelle. Si vous avez déjà imprimé avec ce matériau, vous avez peut-être constaté une déformation très importante et un taux d’échec élevé. Dans le Prusament PP Carbon Fiber Black, ces problèmes sont résolus par l’ajout de fibres de carbone. Avec ces dernières, l’adhérence couche à couche du matériau est légèrement moins bonne et il devient plus fragile et non pliable. En d’autres termes, le PP pur est pliable, tandis que le PP Carbon Fiber se cassera. Cependant, les fibres de carbone à l’intérieur rendent l’impression très facile, même des grands volumes, tout en conservant une excellente résistance chimique et en améliorant la résistance à la température.

Impression facile avec notre nouvelle plaque PP

Nous voulions rendre notre nouveau PP aussi simple à imprimer que possible. C’est pourquoi nous avons développé une toute nouvelle plaque PP, qui est la meilleure solution pour l’impression de matériaux à base de polypropylène. Avec des plaques PEI ordinaires, vous serez confronté à une adhérence de surface extrêmement faible, qui ne peut être améliorée qu’en utilisant des accessoires supplémentaires, comme du ruban polypropylène. La préparation d’une telle couche de séparation prend du temps et nécessite une certaine habileté, de plus le ruban laisse de la colle sur la surface d’impression. Avec la plaque PP, il vous suffit d’échanger les plaques et de dégraisser la surface avec de l’IPA comme d’habitude.

La plaque est compatible avec la plupart des filaments PP,PLA,PETG, et flexible. Vous pouvez vous la procurer sur notre boutique en ligne pour 46,99 USD / 49,90 EUR (TTC).

Résistance chimique

La résistance chimique élevée est sans aucun doute le plus grand avantage du Prusament PP Carbon Fiber. Vous trouverez ci-dessous une liste de plusieurs produits chimiques et comment le Prusament PP Carbon Fiber leur résiste. Il est clair que ce matériau résiste à divers solvants, bases et acides non oxydés et huiles.

Liste de certains produits chimiques et de leur effet sur le Prusament PP Carbon Fiber. Système de notation : A = effet négligeable, B = absorption ou attaque limitée, C = absorption importante et/ou pénétration rapide, D = attaque importante. L’échantillon se dissout ou se désintègre.

Léger mais durable

Le Prusament PP Carbon Fiber Black est très léger mais durable, ce qui le rend adapté à une utilisation dans les domaines de l’aéronautique et des drones, où la réduction du poids est indispensable.

Prix et poids

En raison de sa densité plus faible (0,91 g/cm³), vous obtiendrez 340 m de filament sur une bobine de 650 g. Pour le même poids de PETG, par exemple, vous obtiendriez 224,25 m de filament, pour comparer. La bobine de 650 g de PP Carbon Fiber coûte 69,99 USD / 74,99 EUR (TVA incl.).

Exemples d’utilisation

La Prusament PP Carbon Fiber convient à toutes les utilisations, où la résistance à la chaleur et aux produits chimiques est indispensable. Par exemple, du matériel de laboratoire, des réservoirs d’huile, des couvercles et des bouchons de bidons de produits chimiques, des distributeurs de chlore, des pièces soumises à des contraintes thermiques, des pièces d’avions RC, etc.

Bocal de liquide de frein (Résistance à divers produits chimiques, même aux huiles)	Couvercle de bocal (Remplacement des pièces résistantes aux produits chimiques)
Modèle de tuyaux d’échappement (Exemple de composant visuel bien imprimé)	Bocal résistant aux produits chimiques (Un autre exemple de composants résistants aux produits chimiques)
Supports pour flacons (Composants résistants à la chaleur et aux produits chimiques utilisables en laboratoire)	Distributeur de chlore pour piscine (Pièce résistante aux produits chimiques)

Prusament PETG Magnetite 40% Grey 1 kg

Et maintenant, quelque chose de complètement différent. Une fois de plus, nous avons décidé de faire un nouveau matériau unique. Un matériau qu’on ne trouve nulle part ailleurs. Nous avons utilisé notre Prusament PETG comme un polymère de liaison et l’avons rempli de poudre de magnétite fine, ce qui donne au filament des propriétés paramagnétiques, ajoute du poids supplémentaire et lui confère une jolie couleur gris foncé.

Nous avons travaillé dur pour rendre ce matériau à la fois facile à imprimer et adapté aux applications industrielles et scientifiques. Et les résultats sont très convaincants – tout ce dont vous avez besoin est une buse durcie, et vous pouvez imprimer pratiquement tout ce qui nécessite des propriétés paramagnétiques. Par exemple, ce matériau est idéal pour créer des composants utilisés dans l’automatisation, tels que des interrupteurs magnétiques, des potentiomètres et des capteurs à induction. Cela dit, il ne se limite pas à un usage professionnel – il convient également parfaitement à un usage amateur. Avant de plonger dans les propriétés physiques, nous devons mentionner une chose : ce filament n’est pas magnétique en soi, il ne peut pas être utilisé, par exemple, pour imprimer des accessoires magnétiques pour votre réfrigérateur. Nous l’expliquerons en détail dans les chapitres suivants. Et préparez-vous, c’est un peu technique.

Qu’est-ce que la magnétite

Le magnétite pure (formule chimique Fe₃O₄) est un minéral ferrimagnétique noir et l’un des principaux minerais de fer. Il est connu pour son utilisation dans la fabrication de l’acier, mais vous avez peut-être également vu d’autres applications, telles que les ferrofluides ou le nettoyage de l’eau des métaux lourds et des micro-organismes.

Propriétés physiques du matériau

Tout d’abord, il est important d’expliquer ce que signifie le paramagnétisme. Bien que la magnétite pure soit ferrimagnétique, ce qui signifie que le matériau peut être transformé en un aimant permanent, ce n’est pas exactement le cas avec le Prusament PETG Magnetite 40%. Lorsqu’elle est liée au PETG, la poudre de magnétite confère à l’objet imprimé en 3D des propriétés paramagnétiques. Le paramagnétisme est une forme de magnétisme, où le matériau lui-même n’est pas la source originale du champ magnétique mais peut être attiré par le champ magnétique externe et former ainsi un champ magnétique interne qui va dans la direction du champ magnétique appliqué. En termes simples : le Prusament PETG Magnetite ne fonctionne pas comme un aimant mais il est attiré par un champ magnétique, tout comme un morceau de fer (juste un peu plus faible).

Théoriquement, le Prusament PETG Magnetite 40% pourrait être transformé en un aimant permanent comme la magnétite pure. Cependant, le PETG, en tant que polymère de liaison, affecte fortement les domaines magnétiques et empêche de changer leur orientation car les particules de magnétite à l’intérieur du modèle imprimé en 3D sont réparties de manière non homogène. Transformer l’objet imprimé en 3D en un aimant permanent nécessiterait donc un champ magnétique extrêmement puissant, qui ne pourrait être atteint qu’avec un équipement spécialisé dans des conditions de laboratoire.

La teneur élevée en poudre de magnétite confère au matériau une densité plus élevée. Avec 1,82 g/cm³, le matériau est plus lourd que l’eau et peut aider à diverses applications, où un poids supplémentaire est indispensable.

La poudre de magnétite est un matériau hautement abrasif, donc une buse durcie est requise lors de l’impression de ce matériau. L’absorption d’humidité est négligeable, tout comme la déformation : vous n’avez besoin d’aucun équipement ni préparation spéciale pour imprimer ce Prusament.

Propriétés magnétiques mesurées

Nous avons demandé au CEITEC (Central European Institute of Technology – Institut de technologie d’Europe centrale) de Brno pour mesurer les propriétés magnétiques des pièces imprimées en 3D avec le Prusament PETG Magnetite 40%. Nous vous présentons ici les résultats avec l’ensemble de la procédure de test pour une meilleure compréhension des propriétés du matériau. Si vous ne souhaitez pas en savoir plus sur la physique derrière ce matériau, n’hésitez pas à sauter ce chapitre.

1) Préparation de l’objet de test

Deux types d’objets ont été imprimés pour le test : un cube et un cylindre. Le cube avait des dimensions de 4x4x4 mm, et le cylindre avait 4 mm de hauteur et 2 mm de diamètre. Les deux objets ont été imprimés avec l’imprimante 3D Original Prusa MK3S+ avec les réglages de PrusaSlicer suivants :

• Diamètre de la buse : 0,25 mm
• Hauteur de couche : 0,07 mm (préréglage MK3 ultra detail)
• Périmètres : 3
• Couches inférieures : 8
• Couches supérieures : 11
• Température de la buse : 250 °C
• Température du plateau chauffant : 85 °C première couche, 90 °C autres couches
• Multiplicateur d’extrusion : 1.04
• Refroidissement: 30 – 50%

Fig. 1: Objets de test imprimés en 3D et orientation du champ magnétique pendant les tests

2) Mesures

Les propriétés magnétiques des objets de test imprimés en 3D ont été mesurées à l’aide d’un magnétomètre à échantillon vibrant au CEITEC. Les objets ont été testés en position horizontale et verticale pour déterminer si les couches imprimées en 3D ont un effet sur les propriétés magnétiques de l’objet.

Fig. 2 : Dépendance de la densité du flux magnétique sur l’intensité du champ magnétique dans les corps cylindriques testés

3) Résultats et discussion

Les résultats des mesures de nos objets de test sont présentés dans le graphique ci-dessus. La fine courbe d’hystérésis visible sur le graphique est typique des aimants doux (paramagnétiques). Les aimants durs (permanents), en revanche, donneraient des résultats représentés par une courbe d’hystérésis avec une portée plus large à l’échelle de l’intensité du champ magnétique (H). De plus, leur densité du flux magnétique (induction magnétique, B) atteindrait des dizaines ou des centaines de mT.

Maintenant, avant de nous plonger plus en profondeur dans les résultats, il pourrait être utile d’expliquer quelques notions de base dont nous allons parler :

Magnétisation à saturation M_S – un état dans lequel tous les vecteurs de tous les domaines magnétiques et leurs impulsions dans un objet de test sont alignés dans la direction d’un champ magnétique externe et la magnétisation du matériau n’augmente pas

Domaine magnétique – une région d’atomes dans un matériau magnétique, ayant pour origine le mouvement orbital et le spin des électrons, dans laquelle la magnétisation est orientée uniformément dans la direction d’un flux magnétique

Rémanence B_R – induction magnétique résiduelle retenue par un matériau lors de son exposition à une intensité de champ magnétique nulle

Intensité coercitive H_C – intensité du champ magnétique du matériau capable de résister au champ magnétique externe sans se démagnétiser

Un facteur de perméabilité au vide simplifié de 0,0001 N/A² a été utilisé pour calculer les résultats. Ce facteur est régulièrement utilisé dans les applications d’ingénierie pour approcher les valeurs réelles des propriétés magnétiques des matériaux peu homogènes à pression atmosphérique. La magnétisation à saturation du cylindre allongé (position verticale z) est égale à 5,564×10^–3 T. Son intensité coercitive est dans ce cas très faible (14,329 kA/m) ; le champ magnétique du cylindre résultant peut être légèrement commuté (remagnétisé). De tels matériaux peuvent convenir à des applications dynamiques nécessitant des commutations fréquentes du champ magnétique (dans les transformateurs, par exemple). La densité énergétique maximale de l’objet testé est de 1,197 (kJ/m³), égal à 0,15 MGOe (méga gauss oersted). Pour comparer : les aimants en ferrite ordinaires atteignent des valeurs (BH) _max comprises entre 0,8 et 5 MGOe, alors que les aimants NdFeB fréquemment utilisés atteignent 25 à 50 MGOe. Les différences dans les valeurs des positions debout et allongée se situent dans ce cas dans les écarts types. Les données montrent également que la réduction de la température de la buse à 230 °C entraîne une diminution de l’homogénéité du matériau. L’impression à des températures élevées pourrait aider à connecter la structure des domaines magnétiques de la poudre de magnétite à l’intérieur de l’objet.

De plus, les propriétés magnétiques des cubes avec un champ magnétique externe appliqué dans différents axes sont déterminées au CEITEC VUT (comme illustré dans la Fig. 1). Une augmentation de la densité de flux magnétique (induction magnétique) a été détectée lorsque le champ de force magnétique passait perpendiculairement aux surfaces XZ et YZ, où les couches imprimées en 3D étaient visibles. Alors que la surface XY (le remplissage solide était visible) ne confirme pas ce phénomène. Une explication possible est que les domaines magnétiques des surfaces XZ et YZ étaient plus facilement orientés dans la direction de contact du dépôt de fusion dans une seule couche, tandis que les domaines magnétiques entre les couches ne se connectaient pas facilement. Les résultats ont donc montré que les propriétés magnétiques d’un corps imprimé en 3D dépendent de l’orientation de l’objet et de la configuration d’impression.

Prix et poids

Contrairement au PP mentionné précédemment, ce matériau a une densité élevée. C’est pourquoi vous obtiendrez 245 m de filament sur une bobine de 1 kg. Encore une fois, à titre de comparaison, le même poids de PETG pur aurait 345 m de filament en longueur. Une bobine de Prusament PETG Magnetite 40% coûte 46,99 USD / 49,99 EUR (TTC).

Exemples d’utilisation

Encore une fois, le matériau est paramagnétique (et non ferrimagnétique) grâce à la poudre de magnétite à l’intérieur. Il n’adhère peut-être pas à l’aimant aussi fortement qu’un morceau de fer, mais ce matériau présente néanmoins plusieurs cas d’utilisation intéressants pour les loisirs et les usages professionnels. Pour un usage professionnel, nous visons divers composants électroniques utilisés en automatisation : interrupteurs, potentiomètres, capteurs à induction, blindage électromagnétique, etc. Dans le cadre d’une utilisation loisir, le matériau peut être utilisé pour divers outils pouvant être fixés à un aimant. Une autre utilisation peut être trouvée dans l’art, le design et les jouets. Ou bien, il peut simplement fonctionner comme un poids.

Pièces de quincaillerie paramagnétiques (Tout ce qui est imprimé avec du PETG Magnetite 40% peut être attaché à un aimant)	Composants électroniques (Divers capteurs à induction, transformateurs. interrupteurs, etc.)
Pièces de boîtes magnétiques (Couvercles et autres pièces qui devraient être attirées par un aimant)	Art et design (Divers composants de sustentation magnétique, pièces défiant la gravité, etc.)
Puzzles magnétiques (Divers types de puzzles magnétiques, même des pièces de GeoMag et similaires)	Pièces visuelles (Le Prusament PETG a une très belle surface mate et une imprimabilité globalement facile)

Que pensez-vous de nos nouveaux filaments ? Si vous avez des idées qui pourraient impliquer notre coopération, veuillez nous le faire savoir. Nous sommes toujours impatients d’essayer quelque chose de nouveau !

Le Prusament PETG Magnetite 40% a été développé et fabriqué avec le soutien du projet NCK pour l’impression 3D industrielle, reg. n° TN02000033, cofinancé avec le soutien de l’État de l’Agence technologique de la République tchèque dans le cadre du programme des Centres nationaux de compétences.

Modèles utilisés : Magnetic UFO par Sevro, Snap-Off Knife 18mm et Snap-Off Knife 9mm par Michal Fanta, Tangram par AnnaV., NBA Airless basketball par PartyLime, Corinthian column par Štístko, earphone case/phone stand par safpep