Les filaments chargés Nanovia

Nanovia, un fabricant français reconnu de filament pour imprimante 3D

Nanovia est une entreprise française, et plus précisément bretonne, qui est entrée sur le marché du consommable 3D dès la démocratisation de l'impression de bureau, en 2014.

Très rapidement Nanovia s'est orientée vers la production de filaments à valeur ajoutée, orientation stratégique permise par le savoir-faire acquis par l'entreprise dans la chimie depuis de très nombreuses années.

Une gamme de filaments techniques

L'offre de filaments Nanovia est clairement orientée "technique". La gamme la moins technique est probablement son filament PLA EF 3D850. S'agissant de filament PLA, on ne peut pas parler d'une gamme technique. Mais même sur un PLA, Nanovia apporte une valeur ajoutée à travers un filament testé "sans perturbateurs endocriniens" et faisant appel à une résine dédiée à l'impression 3D, l'Ingeo 3D850.

Vous l'avez compris, l'offre de Nanovia ne tourne pas autour de la classique triplette PLA, PETG, ABS. Chaque gamme de filament Nanovia présente soit une valeur ajoutée singulière soit une charge, ce qui nous intéresse ici, qui vient modifier fortement le comportement habituel du polymère de base du filament.

Filaments chargés, pour quoi faire ?

Il existe des filaments techniques sans charge, comme par exemple le fil polycarbonate qui produira des pièces très résistantes aux chocs et à la chaleur. Intrinsèquement le polycarbonate a ses caractéristiques, sans ajout de charge. Lorsque l'on veut aller au-delà des caractéristiques techniques des polymères pures, on y ajoute une charge. Il s'agit d'un autre matériau, apportant de nouvelles caractéristiques, qui va être mélangé au matériau de base, en général dans des proportions de 15 à 40%. Si certaines charges comme la poudre de bois ont une vocation purement esthétique (on obtient ainsi le filament PLA bois), la plupart des charges ont pour objectif d'améliorer les performances physiques des filaments. Les charges les plus fréquentes sont donc le carbone et la fibre de verre.

A noter que la plupart des charges auront un effet abrasif sur la buse de l'imprimante 3D. Il conviendra donc d'utiliser une buse renforcée pour imprimer un filament chargé. Buse renforcée donc mais aussi diamètre de sortie de 0,50 ou 0,60 mm pour éviter tout bouchage lié à la charge.

Les filaments Nanovia avec charge, en détail

Filament nylon chargé carbone

Commençons par le Nanovia PA-6 CF : Renforcé de fibres de carbone.

Le PA-6 est une variante de polyamide (PA) et donc de nylon. Ce filament est donc du nylon auquel une charge de fibre de carbone a été adjointe. Cette charge aide tout d'abord à l'impression. En effet le filament nylon est particulièrement sujet au warping. La fibre de carbone donne de la rigidité qui permet de fortement limiter le gauchissement de la pièce sur le plateau en cours d'impression. Ce filament présente une rupture progressive et une haute résistance à la chaleur (jusqu'à environ 100 °C), en faisant un matériau de choix pour les applications industrielles.

Nanovia indique que sa bonne résistance aux chocs, aux agents chimiques et à la température explique son utilisation dans l'industrie automobile pour la réalisation de prototypes fonctionnels, de pièces mécaniques comme des charnières ou rouages.

 

Filament ABS chargé Aramide

Le filament ABS fut l'un des premiers matériaux à être utilisé lors de la démocratisation de l'impression 3D au début des années 2010. Aujourd'hui il est moins utilisé, surtout chez les particuliers, car difficile à imprimer et  émettant beaucoup de nano-particules nocives. Pour autant l'ABS reste un matériau de choix pour les applications professionnelles.

Nanovia a choisi de mettre sur le marché un filament ABS chargé Aramide sous le nom "Nanovia ABS AF".

L'objectif suivi est la production de pièces résistantes aux chocs et à la chaleur jusque 100°C. Le choix des fibres d'aramide s'explique par le caractère moins abrasif des fibres d'aramide, en comparaison aux fibres de carbone et de verre.

Les fibres présentent une distribution et une longueur qui permettent d'alléger les pièces tout en apportant une meilleure résistance mécanique. Les fibres d'aramide augmentent par ailleurs l'imprimabilité du filament.

Filament ABS avec charge carbone conductrice

Le filament ABS se prête bien à l'ajout de charge. Ici Nanovia associe un filament ABS avec une charge carbone conductrice pour une application très spécifique, la protection contre les décharges électrostatiques. Il s'agit du filament Nanovia ABS ESD.

L'objectif de cette combinaison est de permettre une décharge de l'électricité statique grâce à la charge de carbone conductrice. Là encore on constate une bonne résistance à la chaleur, jusque 100°C. Ce filament trouvera ses applications dans la protection des équipements électroniques sensibles. Les industries de l'électronique tireront largement profit des applications permises par ce filament ESD.

Filament Polycarbonate chargé carbone

Le filament polycarbonate pur est reconnu pour ses applications à très forte résistance mécanique. Pour aller encore plus loin, Nanovia propose un filament PC chargé en fibres de carbone. Il s'agit du Nanovia PC CF.

Ainsi le fabricant français Nanovia annonce une résistance maximale à la traction de 87 MPa. Ajoutez à cela une résistance thermique sur une plage très large de -100 à 135 °C. Les fibres de carbone rigoureusement sélectionnées améliorent non seulement la rigidité et la stabilité dimensionnelle mais aussi facilitent l'impression de ce filament. Pour finir les pièces imprimées avec ce filament présentent une très bonne tolérance aux ultra-violets.

Filament Polypropylène chargé carbone

Le filament polypropylène pur présente de base des caractéristiques intéressantes. S'il présente quelques subtilités pour mener à bien son impression (voir notre fiche Mémo Comment imprimer le polypropylène ?), son adhérence inter-couches exceptionnelle permet de produire des objets dotés d'une certaine souplesse et donc capable de résister à de très fortes contraintes.

Nanovia a choisi d'associer ce polymère à des fibres de carbone pour améliorer encore les propriétés des pièces imprimées, il s'agit du Nanovia PP CF.

 

Le fabricant Nanovia indique que ce filament est tout particulièrement adapté à la production de pièces légères pour l'industrie du nautisme, de l'automobile ou de la chimie grâce à l'absorption d'humidité quasi nulle du PP mais aussi grâce à sa forte résistance aux agents chimiques. La légèreté des pièces produites s'expliquent par la faible densité du PP et par l'ajout de fibres de carbone qui permet de réduire le taux de remplissage tout en conservant une bonne rigidité.

Filament PETG avec charge carbone

Voici sans doute l'alliage le plus courant en consommable 3D, un filament PETG avec une charge carbone. Nanovia ne déroge pas à la règle et nous propose son Nanovia PETG CF.

 L'alliage PETG + carbone est la solution la plus abordable techniquement et financièrement lorsque l'on souhaite des impressions 3D plus résistantes que celles produits avec un polymère pur.

Nanovia a rigoureusement sélectionné les fibres de carbone pour apporter une véritable valeur ajoutée, à savoir une meilleure rigidité et une adhérence inter-couches améliorée. Ce filament est facile à imprimer, même sans enceinte thermo-régulée. Côté résistance thermique, le fabricant indique une tolérance jusque 80°C.