Dureté Shore des matériaux (filament ou résine) pour imprimante 3D

  1. Introduction
  2. Qu’est-ce que la Dureté Shore ?
  3. Dureté Shore et flexibilité
  4. Obtenir la flexibilité voulue ?
  5. Filaments et résines flexibles
  6. Conclusion
Dureté Shore filament matériau imprimante 3D
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La dureté shore des filaments ou des résines, est une mesure et un terme technique utilisé sur l’ensemble des matériaux d’impression 3D.

Ce terme est très commun et souvent mal perçu. L’impression 3D offrant des paramétrages très variés des pièces, les résultats et les duretés varieront tout autant.

Qu’est-ce que la Dureté Shore

La dureté Shore est un terme technique très répandu dans l’industrie. Cette échelle n’est pas limitée aux plastiques et tout matériau peut avoir une dureté Shore. Il existera différentes échelles et différentes méthodes pour mesurer les matériaux.

La méthode de calcul de l’échelle Shore utilise plusieurs tests. Il est possible d’obtenir un Shore par le rayage de l’objet ou en testant sa résistance à la pénétration.

Le but de ces opérations et tests et de pouvoir classifier les matériaux et les différents plastiques dans une échelle et un tableau de duretés. Plus la valeur est importante et plus le matériau sera dur.

tableau dureté shore imprimante 3d

L’échelle Shore est composée de 6 grandes duretés usuelles dans l’industrie. Les matériaux d’impression 3D ne rentreront seulement que dans les cases de « Medium Hard » et « Hard » (sauf dans de rares cas de matériaux et de machines spécifiques).

Cela dit, l’Échelle Shore et la Dureté Shore d’un objet ou d’un matériau est calculé sur un objet plein (remplissage de 100%). Votre imprimante 3D permet d’imprimer des pièces avec des paramétrages bien différents qui permettront d’obtenir des pièces finales avec des Shores beaucoup plus bas que celui du matériau initial.

durete shore et flexibilite filament resine

Dureté Shore et flexibilité des matériaux

Même si tous les matériaux ont une dureté shore. Le filament PLA, l’ABS, le Nylon, … Ainsi que les résines standards, Tough, etc. ont, eux aussi, leur présence sur l’échelle shore.

On parle surtout de l’échelle Shore quand on parle de filaments flexibles ou des résines flexibles. Ces filaments et résines sont utilisés dans la fabrication de pièces souples.

Ainsi, si l’on veut réaliser par exemple un pneu de voiture, une pince de préhension ou des chaussures ou semelles orthopédiques nous aurons besoin de fabriquer une pièce plus ou moins souple suivant le résultat voulu.

Comment obtenir la flexibilité recherchée de votre pièce ?

L’impression 3D offre de nombreuses possibilités et permet, entre autres, d’imprimer une pièce en plusieurs exemplaires avec à chaque fois des réglages différents.

Cette personnalisation des pièces et les paramétrages possibles permettent d’obtenir des pièces plus ou moins souples, plus ou moins flexibles.

Quels sont les réglages permettant de jouer sur la flexibilité de votre pièce imprimée ?

Vous pouvez modifier le résultat et la souplesse générale de la pièce imprimée en jouant sur des paramétrages comme le nombre de coques, le remplissage et le motif de remplissage de la pièce.

Plus vous ajouterez de coques extérieures à votre pièce et plus celle-ci aura du mal à se déformer. Cependant, trop peu de coques peuvent rendre votre pièce fragile.

Le remplissage et le motif de remplissage de vos pièces sont, certainement, les paramètres les plus efficaces pour donner la flexibilité souhaitée à votre objet. Le taux de remplissage sera clé dans la recherche de la souplesse parfaite.

Comment mesurer la dureté Shore d’un objet imprimé ?

Et bien, tout simplement avec un duromètre. Ce matériel permet de calcul la dureté shore d’un matériau. Il est, bien souvent, équipé d’une « pointe » qui vient pénétrer la surface de l’objet. Une fois que la pointe a atteint la profondeur souhaitée (1 ou 2 minimètres en général) la valeur shore est affichée sur l’écran.

Vous aurez certainement besoin d’imprimer plusieurs objets avec des paramètres différents pour identifier le réglage qui correspond le mieux à vos attentes en termes de souplesse et de résistances.

Les filaments 3D et résines flexibles pour imprimante 3D

Il existe de nombreux consommables 3D permettant d’obtenir des propriétés flexibles. Dans la gamme filament, on connaît les TPE / TPU / TPC mais il existe aussi le Nylon expansif.

Les résines BASF sont, quant à elles, issues du TPU et permettent d’obtenir une flexibilité sur la pièce terminée.

Conclusion

Au-delà du simple fait d’acheter du filament ou des résines flexibles. Il est important de noter que ces matériaux sont souvent plus difficiles à imprimer que les matériaux standards.

L’impression du filament TPU par exemple requiert une imprimante équipée d’une extrusion Direct Drive, ce qui simplifiera grandement les résultats et limitera les échecs. Vous trouverez par exemple la Raise3D Pro3, la Zortrax M200 Plus ou bien des plus petites imprimantes comme la Ender 3 S1 (S1 Pro ou S1 Plus).

L’impression résine n’est pas en reste car les résines disponibles flexibles sont relativement techniques à imprimer. Nous vous recommandons de commencer avec quelques pièces simples nécessitant peu de supports pour découvrir les réglages optimaux de ces résines avec votre imprimante. Vous pourrez tout à fait imprimer ces résines sur des imprimantes comme la Elegoo Saturn S, ou la Halot One, mais également sur Formlabs.

En tout cas, l’impression de matériaux flexibles répond à de nombreux besoins dans l’ingénierie et l’industrie et les expériences et la recherche autour de ces matériaux apportent bien souvent les réponses techniques aux problématiques rencontrées.

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