Lorsqu’il s’agit d’augmenter la résistance, de créer des pièces solides mais légères grâce à leur rapport résistance/rigidité/poids, on utilise des matériaux composites à base de polymères renforcés de fibres continues (PRF), appelés composites.

Qu’est-ce que la fabrication de filaments chargés de fibres?

Ce processus de fabrication additive par impression 3D est connu sous le nom de:
CFF - Fabrication à partir de fibres continues (Continuous Filament Fabrication en anglais).
FFF+CF - Fabrication par filament fusionné (Fused Filament Fabrication en anglais).

Grâce à cette méthode, la résistance d’une pièce en nylon peut être multipliée jusqu’à 20 fois par rapport à la même pièce en ABS. À titre d’exemple, il est possible d’égaler les propriétés mécaniques de l’aluminium 606T6, mais avec un poids nettement inférieur.
 
  • Les renforts en fibres sont généralement en carbone, en verre et/ou en kevlar, en fonction des propriétés mécaniques requises par l’application de la pièce.

  • Le résultat de la combinaison avec la fibre améliore les performances d’application des pièces techniques finales.

  • Leur utilisation présente la même fiabilité et la même validité que celles des pièces usinées.

  • La seule différence est que l’usinage nécessite généralement plus de temps.
 
La combinaison des polymères et des fibres permet à la fabrication additive de devenir le concurrent le plus redoutable des processus de fabrication traditionnels pour la production en petite série, en réduisant considérablement les temps de fabrication et en abaissant sensiblement les coûts.

Exemples de matériaux utilisés : PA (polyamide) + 33 % de fibre de carbone
Matériaux retardateurs de flamme (FR) :
PA FR PA+33%CF FR
Matériaux conducteurs d’électricité : graphite.

COMMENT FONCTIONNE LE PROCESSUS FFF + CF?

La fabrication par filament fondu (FFF ou FDM) est un procédé d’impression 3D qui utilise un filament continu d’un matériau thermoplastique.
Celui-ci est alimenté par une grande bobine, à travers une tête d’extrusion chauffée et mobile. Le matériau en fusion sort de la buse de la tête d’impression et se dépose sur la pièce en croissance du modèle 3D. La tête se déplace, via le contrôle de l’ordinateur, pour définir la forme imprimée. Comme il s’agit d’un renforcement fibreux (FFF+CF), il y a deux buses, l’une extrudant le filament et l’autre la fibre.
 
SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES:
330 x 270 x 200 mm
Hauteur de la couche: 0,05 – 0,25 mm
Tolérances = ± 0,08 mm