L'accès à divers matériaux d'impression 3D joue un rôle important dans le succès de l'innovation, que les concepteurs réalisent un prototypage rapide ou utilisent la fabrication additive pour fabriquer des pièces hautes performances. Contribuant à un marché estimé à plus de 2 millions de dollars américains en 2021, la demande de matériaux d'impression 3D continue de croître. Le marché des matériaux d'impression 3D devrait atteindre plus de 8,6 millions de dollars d'ici 2027, démontrant un TCAC de 25 % jusqu'en 2027.
Que les clients conçoivent des bijoux raffinés avec des touches artisanales à couler dans du métal précieux ou des pièces d'ingénierie critiques pour l'aérospatiale, Shapeways s'engage à aider chacun à traduire ses idées en impression 3D.
Faire correspondre des matériaux compatibles avec des modèles pour réussir l'impression 3D
La création d'un produit réussi dépend de la combinaison d'une conception de qualité avec les bons matériaux et technologies d'impression 3D. Shapeways rend cette entreprise plus facile que jamais avec une analyse d'imprimabilité automatisée, activée lorsqu'un client télécharge un modèle 3D.
L'équipe de l'application utilisateur est également disponible pour répondre aux questions sur les problèmes potentiels liés à l'impression de géométries complexes, ainsi que pour offrir une assistance pour les commandes d'impression 3D plus importantes.
"Nous sommes là pour répondre à toutes vos questions sur la conception, les matériaux pour l'impression 3D ou les processus qui donnent vie aux modèles de nos clients", déclare Zach Dillon, responsable de l'équipe des applications utilisateur chez Shapeways.
Découvrez ci-dessous plus d'informations sur les matériaux populaires pour l'impression 3D chez Shapeways, y compris une multitude d'options technologiques puissantes, de couleurs et de finitions.
Le nylon 12 [plastique polyvalent] est un favori de l'industrie de l'impression 3D
Les clients de Shapeways choisissent le nylon 12 [plastique polyvalent] pour d'innombrables applications, qu'il s'agisse d'imprimer des prototypes de drones en 3D, puis de fabriquer des pièces fonctionnelles avec les mêmes matériaux, ou de fabriquer des dispositifs critiques comme des modèles médicaux détaillés et des plateformes de formation chirurgicale imprimées en 3D colorées.
Bien nommée, la polyvalence de ce matériau en nylon pour impression 3D est liée à la combinaison de l'impression 3D par frittage laser sélectif et de la grande ductilité du matériau, permettant une grande flexibilité dans des pièces plus fines mais une structure rigide avec des pièces plus substantielles. Doté d'autres bonnes propriétés mécaniques telles que la résistance à la traction et la résistance à l'abrasion, le nylon 12 [plastique polyvalent] est suffisamment durable pour résister au processus d'itération et résistera à long terme aux applications critiques et même aux environnements difficiles.
La liberté de conception étendue dans SLS offre un énorme avantage, en particulier sans qu'il soit nécessaire de créer des structures de support. Des centaines, voire des milliers de pièces peuvent être regroupées dans une seule version via l'imbrication, ce qui augmente l'efficacité tout en réduisant les risques de dommages lors du post-traitement.
Options pour les finitions d'impression 3D en nylon 12
Shapeways Premium Nylon 12 [plastique polyvalent] offre une finition haut de gamme, rehaussant les conceptions avec une surface plus lisse et plus brillante, et résultant en une texture de surface douce au toucher. La finition Premium est recommandée pour les éléments suivants :
Pièces imbriquéesJoaillerie fineDécoration d'intérieur et pièces d'artAccessoires tels que des coques de téléphone
Shapeways utilise un processus de culbutage, de polissage et de teinture en plusieurs étapes pour créer une couleur et une finition de surface uniformes, tout en éliminant la sensation granuleuse et l'aspect en couches des pièces imprimées en 3D.
Les autres finitions et couleurs du nylon 12 [plastique polyvalent] incluent :
Naturel – Cette finition standard mate a une surface légèrement rugueuse.Traité – Certains matériaux sont polis pour créer une surface plus lisse.Lisse – Offrant la surface la plus lisse, avec une légère brillance, cette finition est obtenue par lissage à la vapeur.Couleurs : Le plastique polyvalent est naturellement blanc. Shapeways propose également du noir, du rose, du rouge, de l'orange, du jaune, du vert, du bleu et du violet.
Pour le nylon 12 [plastique polyvalent], les modèles 3D doivent respecter les tailles minimales et maximales de boîte englobante suivantes :
Boîte englobante MinX YZ ≥ 7,5 mm (Naturel)XYZ ≥ 25,0 mm et les axes doivent être ≥ 2,5 mm (Processed
Pour en savoir plus sur les directives de conception du nylon 12 [plastique polyvalent], cliquez ici.
Addigy® P3001 est un produit performant dans le domaine de la chaussure
Addigy P3001 est un autre matériau d'impression 3D extrêmement polyvalent. Offrant d'excellentes propriétés mécaniques comme une bonne ductilité et un allongement à la rupture élevé, cet élastomère thermoplastique est composé à la fois de segments durs (Polyester) et mous (Polyéther). Addigy P3001 est populaire auprès des fabricants en raison de sa flexibilité pour l'imbrication d'impression 3D et les pièces industrielles, tandis que les entreprises de biens de consommation et de vêtements sont attirées par des fonctionnalités telles que le retour d'énergie élevé et la biocompatibilité.
Addigy P3001 répond aux normes ISO 10993 pour la biocompatibilité, y compris la cytotoxicité. Ce matériau d'impression 3D, quelle que soit sa finition, ne doit pas provoquer d'irritation ou de sensibilité cutanée. Parce qu'il n'y a pas de plastifiants comme les PCB dans Addigy P3001, ce matériau convient également à la fabrication de jouets. Un autre avantage est la facilité d'impression avec peu ou pas de fumée ou d'odeur pendant la production.
Ce thermoplastique est disponible en finitions brillantes naturelles et lisses en noir et blanc, et convient aux pièces imbriquées, aux joints et aux joints, aux poignées et aux poignées, aux chaussures et aux équipements de protection.
Pour Addigy P3001, les modèles 3D doivent respecter les tailles de boîte englobante minimales et maximales suivantes :
Boîte englobante Min XYZ ≥ 15 mmBoîte englobante Max190 × 190 × 290 mm
Découvrez les directives de conception pour Addigy P3001 ici.
Matériaux polychromes pour l'impression 3D
La couleur joue un rôle essentiel dans la conception 3D, offrant réalisme, dynamisme et style élevé. Cela est vrai dans le cas des miniatures de jeu imprimées en 3D en couleur, des modèles architecturaux et des modèles médicaux imprimés en 3D. L'impression 3D en couleur peut également être choisie pour des applications plus utilitaires et industrielles comme l'électronique, où les capteurs doivent être de couleurs différentes pour délimiter des utilisations spécifiques.
Le nylon 12 [plastique polyvalent] est disponible dans une gamme de couleurs, mais Shapeways propose également des matériaux plus expansés pour l'impression 3D avec couleur, notamment :
Les couleurs haute définition sont très demandées par les clients à la recherche de détails plus intenses et de la possibilité de choisir parmi dix millions de couleurs. La gamme de couleurs d'impression 3D comprend un spectre complet de teintes éclatantes, obtenues en utilisant des profils de couleurs avec des données spécifiques pour la caractérisation. La couleur haute définition permet une pré-visualisation des modèles, des correspondances de couleurs exactes, des ombres et des contrastes.
Les impressions couleur haute définition Shapeways sont fabriquées sur le Mimaki 3DUJ-553 à haute production, avec une taille de construction de 508 x 508 x 305 mm. Alors que d'autres imprimantes couleur offrent une variété d'avantages, la 3DUJ-553 de qualité industrielle est basée sur la technologie Material Jetting (MJ), utilisant huit têtes d'impression piézoélectriques uniques. Convertissant l'énergie mécanique en électricité, les têtes d'impression déposent des gouttelettes de photopolymère liquide à durcir avec la lumière UV.
La vitesse et la précision, ainsi que la capacité de produire des couleurs et des textures robustes, rendent l'impression 3D MJ particulièrement puissante. Alors que l'impression 3D MJ est populaire pour le prototypage rapide, cette technologie est associée à la haute définition Full Color pour les modèles fonctionnels, les produits et les applications utiles.
La plupart des concepteurs choisissent la couleur haute définition lorsqu'ils recherchent des détails fins avec des dégradés et des textures étendus. Les concepteurs peuvent utiliser des modèles 3D avec des parois plus minces pour des conceptions plus complexes, même à un minimum de 1 mm, ce qui équivaut à l'épaisseur d'une carte de crédit.
Pour la haute définition Full Color, les modèles 3D doivent respecter les tailles minimales et maximales suivantes de la boîte englobante :
Boîte englobante Min2.5 x 2.5 x 2.5 mmBoîte englobante Max495 x 495 x 300 mm
Les modèles en couleur produits avec High Definition Full Color sont disponibles en finition standard et mate.
Pour en savoir plus sur les directives de conception 3D couleur haute définition, cliquez ici.
Le nylon 12 en couleur avec Multi Jet Fusion possède des propriétés mécaniques supérieures, une stabilité dimensionnelle et une bonne résistance aux chocs, ainsi qu'aux produits chimiques comme l'huile et la graisse. Défini par sa capacité à se déformer sous contrainte de traction, le Nylon 12 Full Color (MJF) est flexible pour les structures avec une conception plus fine mais devient rigide pour une utilisation avec des pièces plus épaisses, offrant la durabilité et la densité requises pour les pièces d'utilisation finale.
Les fabricants bénéficient d'une plus grande liberté dans l'ingénierie et la conception des pièces car (comme l'impression 3D SLS) les structures de support ne sont pas nécessaires pour l'impression 3D MJF. En conséquence, des centaines, voire des milliers de pièces peuvent être imbriquées dans une seule fabrication, fabriquées avec précision et répétabilité à chaque fois.
Fonctionnant comme une sous-catégorie de la fabrication additive à base de poudre, Multi Jet Fusion ne repose pas sur un laser pour la chaleur ou l'adhérence des couches d'impression 3D ; au lieu de cela, cette technologie d'impression 3D utilise une matrice à jet d'encre qui se déplace d'avant en arrière en déposant des agents adhésifs sur le lit de poudre, où les particules de nylon sont fondues par la chaleur thermique.
Ce matériau hautement adaptable est disponible pour l'impression 3D en nylon dans des finitions brillantes naturelles et lisses, adaptées aux produits tels que les gabarits et les accessoires, les appareils orthodontiques et les moulages, les pièces imbriquées, les modèles médicaux et les prototypes à tester.
Pour le Nylon 12 Full Color Multi Jet Fusion, les modèles 3D doivent respecter les tailles de boîte englobante minimales et maximales suivantes :
Boîte englobante Min4 x 4 x 1 mm ou XYZ
Découvrez les directives de conception pour le Nylon 12 Full Color Multi Jet Fusion ici.
Matériaux résistants à la chaleur pour l'impression 3D
L'utilisation des mêmes matériaux pour le prototypage et la fabrication signifie mettre davantage l'accent sur des matériaux comme le nylon 11 [PA11(SLS)], en particulier lorsque l'on recherche une résistance à la chaleur, aux chocs ou à la corrosion.
Shapeways propose les matériaux d'impression 3D résistants à la chaleur suivants :Nylon 6 Mineral Filled (PA6MF)
Ce matériau est particulièrement bien adapté aux applications automobiles, y compris les pièces automobiles imprimées en 3D à proximité du moteur. Le PA6MF est imprimé en 3D avec le frittage laser sélectif (SLS) et offre une grande résistance à la chaleur, résistance et rigidité. Rempli de renforts minéraux, ce matériau d'impression 3D est doté d'une résistance aux chocs améliorée, avec une rigidité isotrope et des propriétés similaires aux pièces moulées par injection sans entraîner de temps et de dépenses supplémentaires. Les concepteurs et les ingénieurs choisissent des matériaux comme le PA6MF pour l'impression 3D de pièces structurelles et de prototypes fonctionnels hautes performances.
La température de fléchissement thermique du PA6MF est de 209°C.
Pour PA6MF, les modèles 3D doivent respecter les tailles minimales et maximales de boîte englobante suivantes :
Boîte englobante MinX YZ
Pour en savoir plus sur ce matériau d'impression 3D industriel et les directives de conception qui l'accompagnent, cliquez ici.
Le nylon 11 [PA11(SLS)] offre durabilité et résistance à la chaleur, imprimé en 3D avec frittage laser sélectif (SLS). Souvent destiné à être utilisé dans les applications automobiles, aérospatiales et drones, ce matériau est bien connu pour sa capacité à résister à des conditions rigoureuses comme la chaleur et les intempéries. L'excellente résistance aux chocs rend ce matériau d'impression 3D adapté aux pièces telles que les équipements de protection sportive. Le nylon 11 [PA11(SLS)] est également résistant à une large gamme de produits chimiques.
La température de fléchissement thermique pour ce matériau est de 180°C.
Pour le nylon 11 [PA11(SLS)], les modèles 3D doivent respecter les tailles minimales et maximales suivantes de la boîte englobante :
Boîte englobante Min0,7 × 0,7 × 0,7 mmX YZ ≥ 7,5 mmBoîte englobante Max200 × 200 × 300 mm
En savoir plus sur le nylon 11 [PA11(SLS)] et les directives de conception associées ici.
Le plastique MJF PA12 est imprimé en 3D avec Multi Jet Fusion. Un thermoplastique résistant à la chaleur destiné à supporter des géométries complexes et des pièces détaillées, le plastique MJF PA12 est en demande pour des produits dimensionnellement précis avec des propriétés mécaniques finement ajustées. Ce matériau offre une grande résistance, durabilité et rigidité. Adapté à un large éventail d'applications, le MJF PA12 est imprimé en 3D pour des biens d'utilisation finale durables, y compris des pièces industrielles hautes performances, des composants plus petits tels que des supports, des supports et des biens de consommation.
La température de fléchissement thermique du plastique MJF PA12 est de 95 °C. Pour ce matériau, les modèles 3D doivent respecter les tailles de boîte englobante minimales et maximales suivantes :
Boîte englobante Min4 x 4 x 1 mm ou XYZ
Remarque : Les pièces couvrant les dimensions maximales exactes de la zone de délimitation peuvent ne pas être imprimables en raison des limitations de l'imprimante.
En savoir plus sur ce matériau d'impression 3D populaire et les directives de conception qui l'accompagnent ici.
Perles de verre MJF PA12 (MJF PA12GB)
Imprimé en 3D avec Multi Jet Fusion, le MJF PA12GB est un excellent choix pour les applications telles que les grandes pièces plates susceptibles de se déformer avec d'autres matériaux. Ce matériau convient aux pièces imprimées en 3D hautes performances qui nécessitent une résistance et une précision dimensionnelle élevées. Les ingénieurs comptent sur MJF PA12GB pour la robotique d'impression 3D, les drones, le médical, les boîtiers et les boîtiers, et l'outillage.
La température de fléchissement thermique du MJF PA12GB est de 114°C. Pour ce matériau, les modèles 3D doivent respecter les tailles de boîte englobante minimales et maximales suivantes :
Boîte englobante Min4 x 4 x 1 mm ou XYZ
Remarque : Les pièces couvrant les dimensions maximales exactes de la zone de délimitation peuvent ne pas être imprimables en raison des limitations de l'imprimante.
En savoir plus sur ce matériau d'impression 3D populaire et les directives de conception qui l'accompagnent ici.
Aluminium – S'appuyant sur la technologie de fusion laser sélective (SLM), l'alliage d'aluminium AlSi10Mg offre une bonne résistance à la chaleur, tout en offrant un matériau léger, solide, durable et précis. Ce matériau d'impression 3D en aluminium offre une excellente résistance à la corrosion, une conductivité électrique et thermique élevée. L'aluminium imprimé en 3D peut être usiné, fraisé et taraudé, ce qui le rend idéal pour les applications extérieures.
La température de déflexion thermique pour le matériau d'impression 3D en aluminium est de 570 °C. Pour ce matériau, les modèles 3D doivent respecter les tailles minimales et maximales de boîte englobante suivantes :
Boîte englobante MinX YZ
En savoir plus sur ce matériau pour l'impression 3D et explorer les directives de conception qui l'accompagnent ici.
Acier inoxydable 316L – Ce métal extrêmement résistant à la chaleur est imprimé en 3D avec la technologie Binder Jetting. Offrant une excellente résistance à la corrosion et à la traction, ce matériau d'impression 3D métallique est un alliage unique, 100 % acier inoxydable. Les clients de Shapeways font confiance à l'acier inoxydable 316L pour imprimer en 3D des machines et des pièces mécaniques telles que des échangeurs de chaleur, des fixations et des supports, ainsi que des outils chirurgicaux pour des applications médicales.
La température de déflexion thermique pour ce matériau d'impression 3D en métal est de 1375-1400°C. Pour l'acier inoxydable 316L, les modèles 3D doivent respecter les tailles minimales et maximales suivantes de boîte englobante :
Boîte englobante Min15 × 7,5 × 3 mm Boîte englobante Max127 × 127 × 76,2 mm
Pour en savoir plus sur ce matériau d'impression 3D métallique populaire et sur les directives de conception qui l'accompagnent, cliquez ici.
Impression 3D de métaux précieux avec moulage à la cire
La fonte à la cire est un processus à multiples facettes pour la création de pièces métalliques utilisé depuis des milliers d'années, nécessitant une expertise et des outils sophistiqués. Chez Shapeways, cette technique comprend des moules d'impression 3D qui sont injectés avec du métal en fusion.
Avec la possibilité d'imprimer en 3D n'importe quel type de moule complexe, cette version moderne du moulage à la cire permet de personnaliser et de fabriquer facilement des modèles maîtres uniques, en ajoutant des carottes afin que les matériaux métalliques traversent après la fonte et le drainage de la cire initiale. Les structures métalliques se détachent facilement des moules en plâtre et peuvent ensuite être culbutées pour le polissage.
Chez Shapeways, ce type de fabrication est utilisé pour la fabrication de prototypes, de décoration intérieure, de bijoux et d'accessoires marins. Le moulage à la cire permet une superbe finition, tandis que les métaux comme le cuivre offrent une bonne résistance à la corrosion.
Voici les métaux précieux pour le moulage à la cire :
Le bronze est un alliage cuivre-étain composé de 10 % d'étain et de 90 % de cuivre. Ce matériau est souvent utilisé pour les bijoux d'aspect vintage, avec une couleur rouge foncé, des marbrures et des reflets argentés. Les bijoux en bronze de Shapeways sont fabriqués via Wax Casting et conviennent aux bracelets, boucles d'oreilles et boutons de manchette, tous disponibles dans des finitions naturelles mates ou polies.
Pour Bronze, les conceptions doivent respecter les tailles minimales et maximales suivantes de la zone de délimitation :
Boîte englobante Min2,4 × 2,4 × 0,6 mmBoîte englobante Max89 × 89 × 100 mm75 × 75 × 40 mm pour les pièces imbriquées
En savoir plus sur ce matériau d'impression 3D populaire pour les bijoux et les directives de conception qui l'accompagnent ici.
Laiton – Un alliage composé de 15% de zinc, 5% d'étain et 80% de cuivre, le laiton est populaire pour les conceptions de bijoux nécessitant des détails complexes dans la fabrication. Fabriqués via Wax Casting, les bijoux en laiton de Shapeways sont disponibles avec une finition mate naturelle ou un poli brillant.
Pour le moulage à la cire de laiton, les conceptions doivent respecter les tailles minimales et maximales suivantes des boîtes englobantes :
Boîte englobante Min2.4 × 2.4 × 0.6 mm Boîte englobante Max89 × 89 × 100 mm75 × 75 × 40 mm pour les pièces imbriquées
Pour en savoir plus sur le laiton et les directives de conception qui l'accompagnent, cliquez ici.
L'or est un autre métal précieux de Shapeways. L'or 14K et 18K est disponible en jaune, blanc et rose. L'or est l'un des matériaux de la plus haute qualité proposés par Shapeways. Capable de mettre en valeur des détails complexes, Gold offre un look professionnel et fini.
Pour Gold, les conceptions doivent respecter les tailles minimales et maximales suivantes de la boîte englobante :
Boîte englobante Min2.4 × 2.4 × 0.6 mm Boîte englobante Max89 × 89 × 100 mm
Le magnifique produit fini, imprimé par Shapeways en laiton poli, bronze poli, plaqué or 18 carats, plaqué rhodium et argent poli
En savoir plus sur l'or pour la fabrication de bijoux et consulter les directives de conception associées ici.
Le platine est l'un des matériaux de la plus haute qualité disponible. Un métal blanc utilisé pour les bijoux haut de gamme pour hommes et femmes, les produits Platinum tels que les boutons de manchette, les pinces à cravate, les bagues, les bracelets et les colliers sont fabriqués via Wax Casting.
Pour Platinum, les conceptions doivent respecter les tailles minimales et maximales suivantes de la boîte englobante :
Boîte englobante Min2.4 × 2.4 × 0.6 mm Boîte englobante Max89 × 89 × 100 mm
En savoir plus sur le platine pour la fabrication de bijoux et consulter les directives de conception associées ici.
L'argent est un alliage de haute qualité utilisé avec le moulage à la cire pour fabriquer des boutons de manchette, des pinces à cravate, des bagues, des bracelets et des pendentifs. Ce métal a tendance à être plus malléable et est toujours un favori pour les fabricants de bijoux. Shapeways propose Silver avec les finitions suivantes : naturel, poli, poli et antique.
Pour Silver, les conceptions doivent respecter les tailles minimales et maximales suivantes de la boîte englobante :
Boîte englobante Min2,4 × 2,4 × 0,6 mmBoîte englobante Max89 × 89 × 100 mm75 × 75 × 40 mm pour les pièces imbriquées
Pour en savoir plus sur ce matériau et consulter les directives de conception qui l'accompagnent, cliquez ici.
Shapeways propose plus de 90 matériaux et finitions. Nous sommes également disposés à fournir des produits supplémentaires lorsque cela est possible en raison des exigences inhabituelles du projet d'impression 3D.
À propos de Shapeways
Profitez des avantages de cette technologie de pointe et d'une large gamme de matériaux de Shapeways pour l'impression 3D de vos créations avec précision, détails complexes, et sans minimum ni limite en termes de personnalisation de masse ou de commandes de pièces uniques. Shapeways a travaillé avec plus d'un million de clients dans 160 pays pour imprimer en 3D plus de 21 millions de pièces ! Lisez les études de cas, apprenez-en plus sur les solutions de fabrication additive Shapeways et obtenez des devis instantanés ici.
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