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Laboratoire de test des matériaux destinés à l'impression 3D

Nouvelles possibilités avec des paliers lisses issus d'une imprimante 3D

Dans notre laboratoire de tests, nous avons testé le comportement tribologique de pièces imprimées en 3D en référence à la norme DIN ISO 7148-2. Les séries de tests ont concerné des mouvements linéaires, oscillants et rotatifs effectués avec des arbres en différents matériaux.

Le coefficient de frottement du filament en iglidur® J260-PF s'est révélé bas dans tous les tests. Quant au matériau ABS, il n'a pas tenu pendant le test de rotation combiné à un arbre en inox.

Les paliers lisses imprimés à partir de notre filament spécial en iglidur® ont une résistance à l'usure similaire à celle de nos pièces en iglidur® standard moulées par injection sur tous les bancs d'essais.

Test linéaire (course longue) :

Paramètre de test :

Pression de surface : 0,11 MPa

Vitesse de glissement : 0.34 m/s

Course : 370 mm

Durée : 3 semaines

Matériau de l'arbre : aluminium trempé chromé

Tests linéaires (course longue)  

Test d'usure linéaire (course longue) : v= 0,34 m/s ; p= 0,11 MPa ; course = 0,37 m; aluminium trempé chromé

Test d'usure linéaire

Y= taux d'usure [μm/km]
 
A. ABS (imprimé)   B. iglidur® I180-PF (imprimé)   C. iglidur® J (moulé)

 
Résultats du test :

Le test de course linéaire montre que la résistance à l'usure d'un palier lisse imprimé en iglidur® I180 est 15 fois supérieure à celle d'un palier lisse imprimé en ABS (matériau standard).

Test d'usure linéaire  

Roues dentées d'un test d'application dynamique

Roue  

La roue dentée imprimée en 3D à partir d'ABS (matériau standard) présente une usure considérable lorsqu'elle est soumise à un couple de 1,2 Nm sur une période de fonctionnement de 75 heures. Contrairement à cela, la roue dentée imprimée en iglidur® I180 (B) ne présente pratiquement pas d'usure bien qu'elle ait été soumise à une charge plus élevée sur une période plus longue.

Test : roue en I6 dynamique  

1

POM : 321.000 cycles (usure importante)

2

POM : 621.000 cycles (défaillance)

3

iglidur® I6 : 1 million de cycles (faible usure)

Test linéaire (petite course)

Paramètre de test :

Pression de surface : 1 MPa

Vitesse de glissement : 0,1 m/s

Course : 5 mm

Durée : 1 semaine

Matériau de l'arbre : Cf43 et 304L

Tests linéaires (petite course)  

Test d'usure linéaire : v=0,1 m/s ; p=1 MPa ; l=5 mm

Test d'usure linéaire

Y= taux d'usure [μm/km]
 
A = ABS imprimé   B = iglidur® I180 imprimé   C = iglidur® I170 imprimé   D = iglidur® J260 imprimé   E = iglidur® J260 moulé par injection

 
Résultats du test :

Dans les tests linéaires présentés ici, le taux d'usure est le même pour les paliers imprimés en iglidur® J260 (D) et les paliers moulés par injection en iglidur® J260 (E). Cela montre que, en terme de résistance à l'usure, les paliers imprimés en glidur® sont comparables aux paliers en iglidur® réalisés de manière traditionnelle.

Test d'oscillation :

Paramètre de test :

Pression de surface : 1 MPa

Vitesse de glissement : 0,01 m/s

Angle de pivotement : 60°

Durée : 4 semaines

Matériau de l'arbre : Cf43 et 304L

Test d'oscillation  

Test d'usure, en oscillation : p= 1 MPa ; v= 0,01 m/s ; ß= 60°

Test d'usure, en oscillation

Y= taux d'usure [μm/km]
 
A = ABS imprimé   B = iglidur® I180 imprimé   C = iglidur® I170 imprimé   D = iglidur® J260 imprimé   E = iglidur® J260 moulé par injection

 
Résultats du test :

Le test en oscillation montre que la résistance à l'abrasion du filament iglidur® est jusqu'à 50 fois supérieure à celle des matériaux standard pour l'impression 3D (ABS par exemple).

Test d'usure, en oscillation : p= 20 MPa ; v= 0,01 m/s ; ß= 60°

Test d'usure, en oscillation

Y = taux d'usure [µm/km]
 
A = iglidur® I180 imprimé   B = iglidur® G moulé par injection   C = iglidur® J moulé par injection   D = iglidur® W300 moulé par injection   E = iglidur® J260 moulé par injection

 
Résultats du test :

Sur ce test à forte charge avec une pression de surface de 20 MPa (soit 800 kg), la résistance à l'usure des paliers lisses imprimés est comparable à celle des paliers lisses moulés par injection iglidur®.

Test de frottement (en rotation) :

Paramètre de test :

Pression de surface : 1 MPa

Vitesse de glissement : 0,3 m/s

Durée : 2 h

Matériau de l'arbre : Cf43 et 304L

Test de frottement (en rotation)  

Test de frottement, en rotation : v= 0,3 m/s ; p= 1 MPa ; t = 2h

Coefficient de frottement, en rotation

Y= coefficient de frottement [MPa]
 
A = ABS imprimé   B = iglidur® I180 imprimé   C = iglidur® I170 imprimé   D = iglidur® J260 imprimé   E = iglidur® J260 moulé par injection

 

Ce test montre les coefficients de frottement des tribo-filaments iglidur® qui sont largement inférieurs à ceux des matériaux standard (ABS) pour l'impression 3D.