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Tests de pièces imprimées iglidur

Des polymères pour l'impression 3D qui, dans les pièces en mouvement, tiennent jusqu'à 80 fois plus longtemps que des polymères normaux fabriqués par des méthodes traditionnelles et même plus longtemps que du métal dans certaines applications.

Une chimère ? Non, ce sont les chiffres clairs qui ressortent des essais effectués dans notre laboratoire de tests et qui sont confirmés par nos clients. Calculé, testé, prouvé : Toutes les indications sur la durée de vie des polymères iglidur destinés à la fabrication additive sont basées sur de nombreuses comparaisons effectuées. L'évaluation de ces données sert aussi de base à nos outils de calcul de la durée de vie, avec lesquels vous pouvez vous aussi calculer la durée de vie probable de vos pièces imprimées en quelques clics seulement.
 
Calculez la durée de vie probable de votre pièce imprimée


Comparaison de douilles linéaires imprimées

Test de douille linéaire imprimée

33 fois moins d'usure que l'ABS

Roues dentées imprimées sur banc d'essai

Roues dentées imprimées sur banc d'essai

Résistance à l'usure jusqu'à 80 % supérieure à celle des polymères courants

Test course linéaire courte sur paliers imprimés

Palier lisse imprimé en test

Durée de vie 300 fois plus longue que l'ABS

Test d'écrous imprimés

Ecrou imprimé en test

Robuste, il est jusqu'à 18 fois plus grand que l'ABS

Test en oscillation de paliers lisses imprimés

Palier lisse imprimé en test

Résistance à l'usure jusqu'à 50 fois supérieure à celle du PA12

Test de frottement et de durée de vie de paliers lisses en rotation

Palier imprimé test en rotation

Longue durée de vie de l'iglidur I3, arrêt total pour l'ABS


Test d'usure : course linéaire longue

Test de matériaux pour l'impression 3D : le polymère iglidur® I3 est 33 fois plus résistant à l'usure que le matériau ABS

Tests linéaires (course longue)

Paramètres du test :

  • Pression de surface : 0,11 MPa
  • Vitesse de glissement : 0,34 m/s
  • Course : 370 mm
  • Matériau de l'arbre : aluminium trempé chromé
  • Durée : 3 semaines

Tableau usure en translation

     Y = taux d'usure [μm/km]
 
     1. ABS (FDM)
     2. iglidur I180 (FDM)
     3. iglidur I3 (FSL)
     4. iglidur J (moulé par injection)

Usure due à l'abrasion des douilles après le test

Résultat du test :
Le test sur course longue montre un coefficient d'usure de 15 fois inférieur pour l'iglidur I180 (FDM) et même de 33 fois inférieur pour l'iglidur I3 (FSL). De par leurs excellentes propriétés tribologiques, les matériaux iglidur résistants à l'usure conviennent à la perfection aux applications avec des courses longues comme les portiques X-Y utilisés pour le pick-and-place ou encore les paliers et les rails de guidage utilisés dans l'imprimante 3D.


Test d'usure : course linéaire courte

Les propriétés tribologiques des paliers lisses imprimés sont pratiquement identiques à celles des paliers moulés par injection

Test d'usure : course linéaire courte

Paramètres du test :

  • Pression de surface : 1 MPa
  • Vitesse de glissement : 0,3 m/s
  • Course : 5 mm
  • Matériau de l'arbre : CF53 (barre de gauche) et inox 304L (barre de droite)
  • Durée : 1 semaine

Tableau usure en translation

Y = taux d'usure [μm/km]
 
1. ABS (FDM)
2. iglidur® J260 (FDM)
3. iglidur® J260 (moulé par injection)

Test d'usure : course linéaire courte

Résultat du test :
Les paliers lisses en iglidur J260, des polymères résistants à l'usure, ont de bons taux d'usure qui sont similaires, qu'ils soient imprimés ou moulés par injection. Le test a porté sur des paliers lisses iglidur J260 moulés par injection et des paliers lisses imprimés qui ont été testés avec la même charge et la même vitesse de glissement. 
Ce test montre aussi que sur nos matériaux iglidur destinés à l'impression 3D lecoefficient de frottement et l'usure sont beaucoup moins élevés, grâce aux propriétés tribologiques, que ceux des matériaux ABS standard.
Calculez la durée de vie de paliers lisses imprimés dans votre application. Il suffit de saisir les paramètres nécessaires dans l'outil gratuit de calcul de la durée de vie des paliers lisses qui déterminera alors cette durée de vie.

Les paliers en polymères tribologiques pour l'impression 3D séduisent par une durée de vie nettement plus longue que celle de paliers imprimés à partir d'autres polymères et par une résistance à l'usure au moins égale à celle de pièces tournées

  • Pression de surface : 1MPa
  • Vitesse de glissement : 0,1 m/s
■ CF53/1.1213 : acier trempé
■ 304L / 304 : acier inoxydable

1. iglidur I3 (impression 3D FSL)
2. 2. iglidur I150 (impression 3D FDM)
3. iglidur I190 (impression 3D FDM)
4. PA12 (impression 3D FSL)
5. ABS (impression 3D FDM)
6. PA66 (moulage par injection)
7. POM (tourné)
8. PA66 (tourné)

Test de polymères iglidur pour l'impression 3D Ordonnée : taux d'usure [mg/km] (plus le taux d'usure est bas et plus la durée de vie est longue)

Test d'usure : oscillation

Une résistance à l'usure jusqu'à 50 fois supérieure grâce aux polymères iglidur

Test d'usure en oscillation

Paramètres du test :

  • Pression de surface : 20 MPa
  • Vitesse de glissement : 0,01 m/s
  • Angle d'oscillation : 60°
  • Matériau de l'arbre : inox 304L
  • Durée : 4 semaines

Tableau test d'usure en oscillation

Y = taux d'usure [µm/km


1. PA12 (FLS)
2. PA12 + billes en verre (FLS)
3. iglidur I3 (FSL)
4. iglidur W300 (moulé par injection)

Usure due au frottement des paliers lisses lors du test d'usure en oscillation

Résultat du test :

Lors de l'essai en oscillation, les propriétés tribologiques des filaments iglidur se sont soldées par une résistance à l'usure jusqu'à 50 fois supérieure à celle des matériaux standard pour l'impression 3D (ABS par exemple). Un polymère résistant à l'usure garantit donc une durée de vie bien plus longue aux paliers et autres composants.
Combien de temps un palier lisse imprimé va-t-il tenir dans votre application ? Saisissez les paramètres de votre application et calculez la durée de vie avec notre outil gratuit de calcul de la durée de vie des paliers lisses.

En oscillation, les paliers en polymères tribologiques dédiés à l'impression 3D ont un durée de vie bien supérieure à celle d'autres polymères, quel que soit le procédé de fabrication

  • Pression de surface : 2 MPa
  • Vitesse de glissement : 0,01 m/s
  • Angle d'oscillation : 60°
■ CF53/1.1213 : acier trempé
■ 304L / 304 : acier inoxydable

1. iglidur I3 (impression 3D FSL)
2. 2. iglidur I150 (impression 3D FDM)
3. iglidur I190 (impression 3D FDM)
4. PA12 (impression 3D FSL)
5. ABS (impression 3D FDM)
6. PA66 (moulage par injection)
7. POM (tourné)
8. PA66 (tourné)

Test de polymères iglidur pour l'impression 3D Ordonnée : taux d'usure [mg/km] (plus le taux d'usure est bas et plus la durée de vie est longue)

Test d'usure : oscillation sous forte charge

Propriétés tribologiques comparables pour les paliers lisses imprimés et les paliers lisses moulés par injection

Test d'usure en oscillation sous forte charge

Paramètres du test :

  • Pression de surface : 10, 20 et 45 MPa
  • Vitesse de glissement : 0,01 m/s
  • Angle d'oscillation : 60°
  • Durée : 1 semaine

Polymère résistant à l'usure dans un test d'usure en oscillation sous forte charge

Résultat du test :
Ce test sous forte charge montre que les paliers lisses imprimés (par procédé FSL) résistent à une pression de surface allant jusqu'à 45 MPa. Le test démontre que l'usure due au frottement et les propriétés tribologiques sont aussi bonnes que sur les paliers lisses moulés par injection. Ont été testés des paliers lisses d'un diamètre et d'une longueur de 20 mm, le palier lisse imprimé ayant donc été soumis à une charge de 1.800 kg. Les résultats montrent que les paliers lisses en polymères iglidur résistants à l'usure conviennent aussi aux applications sous fortes charges.  
 
Calculez la durée de vie exacte d'un palier imprimé en iglidur dans votre application : Saisissez les paramètres de votre application dans notre outil gratuit de calcul de la durée de vie des paliers lisses qui calcule la durée de vie en ligne.  


Tests d’usure : écrou d'entraînement

Matériaux iglidur imprimés : les polymères résistants à l'usure ont une durée de vie de 6 à 18 fois supérieure à celle des matériaux standard

Ecrou résistant à l'usure

Paramètres du test :

  • Couple : 129 Nm
  • Course : 370 mm
  • Vitesse : 290 [tr/min]
  • Durée : deux semaines

Ecrou résistant à l'usure

Résultat du test :
Ce test montre que la résistance à l'usure des matériaux igus pour l'impression 3D est de 6 à 18 fois  supérieure à celle des matériaux courants, la variation dépendant du matériau et du procédé utilisés.
Imprimer des écrous permet de réduire les coûts notamment pour les petites quantités, le filet pouvant être produit directement dans l'imprimante 3D et n'ayant donc pas besoin d'être découpé à l'aide d'un outil coûteux. Le filet doit juste faire partie du modèle.
 


Test de frottement : en rotation

Comparaison entre un polymère iglidur résistant à l'usure et un matériau ABS standard : l'iglidur a un coefficient de frottement moins élevé

Test de frottement en rotation

Paramètres du test :

  • Pression de surface : 1 MPa
  • Vitesse de glissement : 0,1 m/s
  • Matériau de l'arbre : Cf53

Tableau test de frottement en rotation

Y = coefficient de frottement [-]
X = durée [h]

 
1. PA12 (FSL)
2. iglidur I3 (FSL)
 
 
 

Usure due au frottement : coefficient de frottement en rotation

Résultat du test :
Le test montre que les propriétés tribologiques de l'iglidur I3 sont deux fois meilleures que celles des matériaux standards  pour l'impression 3D.  Cela s'explique par le fait que les matériaux iglidur renferment des lubrifiants solides qui font baisser le coefficient de frottement et augmentent nettement la résistance à l'usure. Les polymères résistants à l'usure et les propriétés tribologiques sont utiles pour concevoir des moteurs et choisir la force motrice, un frottement deux fois moins important n'ayant besoin que d'une force motrice elle aussi deux fois moins élevée. Calculez la durée de vie d'un palier imprimé en iglidur dans votre application en saisissant les paramètres de l'application dans notre outil de calcul de la durée de vie des paliers lisses


Test d'usure en rotation

Usure de matériaux iglidur pour l'impression 3D comparés à des polymères courants pour l'impression 3D

Test d'usure, en rotation

Paramètres de test :

  • Pression de surface : 20 MPa
  • Vitesse de glissement : 0,01 m/s
  • Matériau de l'arbre : 304L

Test d'usure en rotation, pièces imprimées

Y = taux d'usure [mg/km]
 
1. ABS (FDM)
2. PA12 (FSL)
3. iglidur I180 (FDM)
4. iglidur J260 (FDM)
5. iglidur I3 (FSL)
6. iglidur W300 (moulage par injection)
 

Test de l'usure en frottement : test d'usure en rotation

Résultat du test :
L'usure des paliers lisses imprimés en iglidur I180 est  89,5 % inférieure à celle de paliers imprimés en polymère ABS souvent utilisé pour l'impression 3D. Le palier fritté par laser en iglidur I3 présentait 94,87% d'usure de moins que le palier fritté par laser en PA12. Seuls les paliers imprimés à partir de notre filament spécial en iglidur J260 et ceux moulés par injection en iglidur W300 obtenaient de meilleurs résultats.  
 
Combien de temps un palier imprimé va-t-il tenir dans votre application ? Utilisez notre outil de calcul de la durée de vie des paliers lisses en ligne et renseignez les paramètres requis pour obtenir une indication précise de la durée de vie.  

Dans ce test d'usure, les paliers en polymères tribologiques dédiés à l'impression 3D obtiennent des résultats nettement meilleurs que les paliers en polymères courants, quel que soit le procédé de fabrication

  • Pression de surface : 1 MPa
  • Vitesse de glissement : 0,3 m/s
■ CF53 : acier trempé
■ 1.1213L / 304 : acier inoxydable

1. iglidur I3 (impression 3D FSL)
2. iglidur I190 (impression 3D FDM)
3. PA12 (impression 3D FSL)
4. ABS (impression 3D FDM)
5. PA66 (moulage par injection)
6. POM (tourné)
7. PA66 (tourné)

Test de polymères iglidur pour l'impression 3D Ordonnée : taux d'usure [mg/km] (plus le taux d'usure est bas et plus la durée de vie est longue)

Test de roues dentées : nombre de cycles jusqu'à la cassure d'une dent

Test de roue dentée imprimée

Paramètres du test :
oscillation 1440°: 64 tr/min, M = 2,25Nm, z = 30, m = 1, b = 6mm

Sur cet essai, une roue dentée entraîne une crémaillère et l'on mesure au bout de combien de cycles la roue dentée casse. Le test montre que les roues dentées iglidur imprimées ou frittées par laser tiennent deux fois plus longtemps que les roues dentées fraisées en POM.
 
1. iglidur I3 (imprimé)
2. iglidur I8-ESD (imprimé)
3. POM (fraisé)
4. iglidur I6 (imprimé)
5. iglidur I190 (imprimé)
6. PLA (imprimé)
7. PETG (imprimé)
8. SLA 

Test de roue dentée imprimée Ordonnée : cycles jusqu'à la cassure

A l'exception de la roue dentée en POM, les modèles CAO de toutes les roues dentées testées viennent du configurateur de roues dentées igus.


Très longue durée de vie des roues hélicoïdales optimisées en glissement

Paramètres de test :

  • Couple : 4,9 Nm
  • Vitesse : 12 tr/min
  • Matériau associé : aluminium anodisé dur
  • Durée : 2 mois
Evaluation
► POM (fraisé) : arrêt total au bout de 621.000 cycles
► iglidur I6 (fritté) : faible usure au bout de 1 million de cycles


Faible usure abrasive grâce aux polymères tribologiques imprimés en 3D

L'usure est un aspect important pour les pièces en mouvement. Les polymères résistants à l'usure comme nos matériaux iglidur apportent la solution en minimisant l'usure et en augmentant la durée de vie des pièces. Grâce à leurs propriétés tribologiques, les matériaux iglidur conviennent à la perfection aux applications exigeant un bon coefficient de frottement et une très faible usure.  
 
Le laboratoire de tests igus a une superficie de 3.800m². Dans ce laboratoire qui est le plus grand du secteur, igus assure la recherche et le développement de nouveaux matériaux pour l'impression 3D pour les applications dynamiques en procédant à de longues séries de tests. Tous les matériaux y sont soumis à différentes séries de test de leurs propriétés tribologiques afin de minimiser l'usure et d'augmenter l'intervalle entre les entretiens. Ils ont un très faible coefficient de frottement, sont très résistants à l'usure et permettent un service sans graissage et peu exigeant en entretien. Les polymères iglidur ont de très bonnes propriétés tribologiques et augmentent la durée de vie des pièces dont ils sont composés.

Dans notre laboratoire, nous testons constamment les propriétés tribologiques des pièces imprimées en vertu de DIN ISO 7148-2. Les séries de tests s'attachent aux mouvements linéaires, oscillants et rotatifs effectués avec des arbres en différents matériaux. Pour notre filament iglidur® J260-PF, le coefficient de frottement et l'usure étaient bas dans tous les tests tandis que le matériau ABS standard a rapidement échoué en rotation sur l'arbre en inox. Les paliers lisses imprimés à partir de notre filament spécial en iglidur ont présenté une résistance à l'usure similaire à celle de nos pièces en iglidur standard moulées par injection sur tous les essais. Grâce au polymère résistant à l'usure iglidur I3 et à une forme optimisée des dents, nos roues dentées imprimées en 3D ont une durée de vie plus longue que celles réalisées en matériaux standard.