Jetons un coup d'œil aux principales caractéristiques des résines polyétherimide ULTEM®, et explorons leur utilisation dans l'impression 3D.
Les résines polyétherimides : de quoi s'agit-il ?
La résine polyétherimide ULTEM®, PEI, est un polymère amorphe de haute performance qui se caractérise par d'excellentes propriétés thermiques, une bonne résistance chimique, une ignifugation inhérente et une stabilité dimensionnelle exceptionnelle.
La famille ULTEM comprend différents types de résines, que nous allons maintenant examiner ensemble.
La série ULTEM
En plus de la série ULTEM® 1000, d'autres types sont également disponibles sur le marché :
- Résines ULTEM® 1000 Polymère de base
- Résines ULTEM® 2000
- Résines ULTEM® 3000
- Résines ULTEM® 4000
- Résines ULTEM® CRS 5000
- Résines ULTEM® 6000
- Résines ULTEM® 7000
- Résines ULTEM® 9000
- Résines ULTEM® ATX (mélange polyester polyétherimide/polycarbonate)
Les principales propriétés de la base de résine ULTEM® 1000
La résine ULTEM® 1000 possède un certain nombre de propriétés clés :
- Résistance thermique élevée à long terme, avec une température de transition vitreuse (Tg) de 217°C, HDT/Ae de 190°C et un indice thermique relatif (RTI) de 170°C.
- Retardement de flamme intrinsèque avec faible dégagement de fumée, conforme aux normes ABD, FAR et NBS.
- Excellente stabilité dimensionnelle (faible sensibilité à creep et faible coefficient uniforme de dilatation thermique)
- Résistance et module exceptionnels à des températures élevées
- résistance à une large gamme de produits chimiques, tels que les fluides automobiles
- tels que les fluides automobiles, les hydrocarbures entièrement halogénés, les alcools
- les hydrocarbures entièrement halogénés, les alcools et les solutions aqueuses.
En particulier, le polymère de base ULTEM® 1000 a une couleur ambre-brun transparente, est produit par polycondensation et a la structure chimique suivante :
Applications typiques de la résine ULTEM® 1000
- Médical
- Aéronautique
- Automobile
- Éclairage automobile
- Dispositifs d'interconnexion
- Dispositifs d'interconnexion moulés (MID)
- Électricité et éclairage
- CVC / Manutention des fluides
- Vaisselle / Restauration
Résines ULTEM® 2000
Renforcées de fibres de verre
Rigidité supérieure à celle de la résine ULTEM® 1000
Meilleure stabilité dimensionnelle que la résine ULTEM® 1000
Disponibilité de grades à faible viscosité
Résines ULTEM® 3000
Chargées de verre et de minéraux
Haute résistance
Meilleure stabilité dimensionnelle que la série ULTEM® 2000
Résines ULTEM® 4000
Résistance à l'usure
Coefficient de friction réduit
Types non renforcés et renforcés de verre
Résine ULTEM® CRS série 5000
Résistance chimique supérieure à celle de la résine ULTEM® 1000
Meilleure résistance aux fluides hydrauliques utilisés dans l'aviation que la résine ULTEM® 1000
Grades non renforcés et renforcés de verre
Résines ULTEM® 6000
Résistance à la chaleur la plus élevée de toutes les résines ULTEM®.
Résines ULTEM® 7000
Renforcées avec des fibres de carbone
Rapport résistance/poids exceptionnel
Le module le plus élevé de toutes les résines ULTEM®.
Résines ULTEM® 9000
Répond aux réglementations de l'industrie aéronautique (ABD, FAR, OSU et NBS)
Livré avec une certification de lot individuel
Grades non renforcés et renforcés de verre
Grades pour l'extrusion et le moulage par injection
Résines ULTEM® ATX (mélange polyétherimide/polycarbonate polyester)
Performance thermique intermédiaire
La résine ULTEM® ATX 100 offre une performance d'impact plus élevée que la résine ULTEM® 1000
Flux très élevé par rapport à la résine ULTEM® 1000
Métallisable sans primaire
Disponibilité de grades conformes au contact alimentaire
Quels types de résines ULTEM sont utilisés dans l'impression 3D FDM ?
En particulier, ULTEM 1010 et ULTEM 9085 sont utilisés pour l'impression 3D.
ULTEM 1010
ULTEM 1010 est l'un des matériaux les plus résistants de la famille des thermoplastiques FDM. Ce grade d'ULTEM présente une excellente résistance mécanique et thermique, ce qui lui permet d'être utilisé dans des autoclaves à vapeur sans se fissurer.
ULTEM 1010 est un matériau auto-extinguible (V0) et résiste à des températures allant jusqu'à 216°C. Il est également certifié biocompatible (ISO 10993/USP Classe VI) et apte au contact alimentaire (NSF 51). Grâce à ces propriétés spéciales, ULTEM 1010 est idéal pour une utilisation dans les équipements de pointe des industries automobile, aérospatiale, médicale et alimentaire.
ULTEM 9085
ULTEM 9085 a une résistance à la flexion plus faible, ce qui le rend plus ductile mais toujours solide.
C'est un matériau léger, très résistant et totalement auto-extinguible. Ses principales caractéristiques sont sa haute résistance chimique et thermique et son excellente résistance à la traction et à la flexion.
ULTEM 9085 est spécifiquement formulé pour être ignifuge selon la norme UL 94 VO, et est également un matériau certifié FST (Flame, Smoke, Toxicity).
Les prototypes fabriqués en ULTEM® 9085 sont adaptés aux tests fonctionnels dans des conditions extrêmes, nécessitant des performances élevées, une résistance aux produits chimiques et une utilisation à des températures élevées. Il existe donc des applications dans des secteurs où la performance des matériaux est cruciale, comme l'aérospatiale (certificat FAR 25.853) et l'aéronautique, ainsi que dans les secteurs de la vitesse et de la course.
Il peut dans certains cas remplacer l'aluminium car il s'agit d'un matériau plus léger et, en même temps, extrêmement résistant.
Que ce soit pour des prototypes fonctionnels ou des applications finales, la résistance de la résine ULTEM et les certifications existantes en font un bon choix pour une variété de pièces.
Comment imprimer les thermoplastiques haute performance ULTEM ?
Pour imprimer les filaments ULTEM, vous avez besoin d'une imprimante 3D qui prend en charge la fabrication additive à haute température. Différentes imprimantes sont disponibles dans le commerce, par exemple :
|
Marque |
produit |
volume d'impression |
TEMPÉRATURE D'EXTRUSION MAX. |
TEMPÉRATURE MAX. DU LIT D'IMPRESSION |
TEMPÉRATURE MAXIMALE DE LA CHAMBRE CHAUDE |
|
Apium |
P220 |
205 × 155 × 150 mm |
540°C |
160°C |
180°C |
|
3ntr |
Spectral 30 |
300 × 300 × 300 mm |
500°C |
300°C |
250°C |
|
CREATBOT |
PEEK-300 |
300 x 300 x 400 mm |
500°C |
200°C |
120°C |
|
INTAMSYS |
FUNMAT PRO 410 |
305 × 305 × 406 mm |
450°C |
160°C |
90°C |
|
Stratasys |
Fortus 450mc |
406 × 355 × 406 mm |
450°C |
350°C |
350°C |
|
3DGence |
INDUSTRIE F421 |
380 × 380 × 420 mm |
500°C |
180°C |
195°C |
|
Roboze |
ARGO 500 |
500 × 500 × 500 mm |
550°C |
- |
180°C |
|
3DXTECH |
Boîte de vitesses™ HT2 |
457 x 457 x 810mm |
500ºC |
- |
250ºC |
Remarque : il existe près de 100 modèles d'imprimantes au niveau international qui peuvent imprimer en 3D du PEEK et du PEI, ainsi que d'autres matériaux haute performance. Cette liste est donnée à titre indicatif. Les produits du tableau sont classés en fonction du volume d'impression (de faible à fort).
Mais la résine ULTEM peut-elle aussi être utilisée pour d'autres choses dans l'impression 3D ?
Compte tenu de leurs caractéristiques, les résines ULTEM peuvent également être utilisées comme composants pour les imprimantes 3D. En particulier, le PEI peut être utilisé comme couche de couverture pour les plans d'impression des imprimantes 3D FDM.
Pour en savoir plus, consultez les articles connexes.
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ULTEM est une marque déposée de SABIC Innovative Plastics ou de ses sociétés affiliées ou filiales.
Image source : SABIC, Stratasys
