La fabrication additive est-elle vraiment prête pour le moulage par injection ?

Peut-on réellement compter sur la fabrication additive pour le moulage par injection lorsqu’il s’agit de la production de petites et moyennes séries ? Les moules fabriqués par impression 3D ont souvent une durée de vie courte lorsqu’ils sont soumis à des contraintes excessives, qu’elles soient thermiques ou mécaniques. Nano Dimension a remis en question cette perception en développant ATARU Black, une résine à haute durabilité thermomécanique, offrant une solution fiable et reproductible pour l’outillage additif.

Afin d’évaluer et de valider les capacités d’ATARU Black, Nano Dimension s’est associé au SKZ (Centre allemand des plastiques), dont le siège se trouve à Würzburg, en Allemagne, un leader dans la recherche, l’éducation, les tests de produits et l’évaluation des processus dans l’industrie des plastiques. Les essais rigoureux menés par SKZ en tant que partenaire indépendant suggèrent une grande adéquation de la résine en tant que matériau d’insertion pour les outils d’injection, comblant ainsi le fossé entre le prototypage et la production à petite et moyenne échelle.

Les résultats des tests ont été compilés par Nano Dimension dans cette étude, qui montre comment la résine ATARU Black résiste aux conditions réelles du moulage par injection. Si vous souhaitez en savoir plus, vous pouvez la télécharger gratuitement ICI.

Pour déterminer les performances d’une résine dans le contexte de l’outillage rapide, il est important d’évaluer son imprimabilité, son comportement d’appariement avec différents matériaux thermoplastiques et sa stabilité sous une charge thermomécanique défavorable dans un processus de moulage par injection. À cette fin, SKZ a développé et utilise depuis 2017 l’insert de référence « Stonehenge », qui présente une géométrie complexe et délicate, avec des broches, des noyaux et des rainures, afin d’évaluer la précision d’impression, la durabilité du moule et la précision des pièces moulées. Les moules ont été fabriqués sur une imprimante industrielle DLP, utilisant une longueur d’onde d’exposition de 405 nm, puis post-traités conformément aux recommandations de Nano Dimension.

Au cours du test, plusieurs matériaux thermoplastiques couramment utilisés ont été employés pour les essais de moulage par injection avec les moules imprimés en 3D afin de tester leurs performances et leur durée de vie. Il s’agissait notamment de l’ABS, du POM et du polypropylène renforcé de fibres de verre (PPGF30). Les moules ont permis de produire plus de 100 pièces en ABS et plus de 50 pièces en POM, sans aucun dommage ni abrasion visibles, ce qui suggère une durée de vie potentielle beaucoup plus longue. Pour le PPGF30, le moule a résisté à plus de 150 injections sans nécessiter d’agent de démoulage au-delà de l’application initiale au début de l’essai.

Mais qu’est-ce qui permet à ATARU Black de réussir là où d’autres résines échouent ? La clé réside dans sa température de transition vitreuse (Tg) extrêmement élevée, supérieure à 300 °C, et son module d’Young de 5,7 GPa, tout en conservant un allongement à la rupture supérieur à la moyenne pour cette catégorie de résines techniques chargées en céramique. Ces propriétés garantissent que le moule conserve une géométrie précise sous des forces de serrage élevées et la chaleur des thermoplastiques fondus sans se déformer

L’étude couvre également d’autres points qui valident la résistance et la durabilité de la résine ATARU Black. Vous aurez accès à des données détaillées d’imagerie thermique des surfaces du moule, ainsi qu’au flux de travail complet de post-traitement et aux paramètres de moulage par injection utilisés pour chaque polymère. Téléchargez l’étude de cas complète ICI pour découvrir l’ensemble des conclusions et évaluer la résine ATARU Black comme solution fiable pour le prototypage d’outils et la fabrication en petites séries.

Connaissez-vous la résine ATARU Black ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou LinkedIn !

*Crédits de toutes les photos : Nano Dimension