Formlabs Silicon 40A rend l’impression 3D de silicone véritable abordable

Nous sommes heureux de vous présenter la résine Formlabs Silicone 40A. Il s’agit du premier matériau d’impression 3D en silicone pur à un prix abordable. L’impression 3D 100% silicone en SLA-3D est rendue possible par la « Pure Silicone Technology™ » en cours de brevetage par Formlabs. La résine Silicone 40A de Formlabs combine ainsi les excellentes propriétés matérielles du silicone moulé avec les avantages de l’impression 3D.

Bien qu’il existe des possibilités d’impression 3D d’élastomères, peu de solutions sur le marché permettent de produire du silicone pur avec des propriétés sophistiquées. Cela est dû aux coûts élevés et aux défis techniques. Formlabs a maintenant inventé une Pure Silicone Technology™ en attente de brevet. Celle-ci est basée sur l’écosystème de stéréolithographie (SLA) de Formlabs et permet d’imprimer en 3D des pièces 100% silicone en interne et en quelques heures.

L’impression SLA-3D avec la résine Formlab Silicone 40A permet de produire des détails fins de 0,3 mm et des géométries complexes qui sont difficilement réalisables avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Les pièces en Formlabs Silicone 40A présentent, comme leur nom l’indique, un duromètre 40A. Ils présentent également un allongement à la rupture de 230% et une résistance à la déchirure de 12 kN/m, avec une élasticité de rebondissement de 34%. Ils sont donc parfaitement adaptés aux applications nécessitant une flexibilité et une résistance à l’usure, même en cas d’étirement, de flexion ou de compression fréquents. De plus, le matériau présente une excellente résistance chimique et thermique de -25°C à 125°C.

Les objets en Silicone 40A Resin conviennent parfaitement aux applications suivantes ou similaires :

• Prototypage rapide, tests bêta et phases de validation dans le développement de produits pour les biens de consommation élastiques, les composants automobiles et les équipements industriels tels que les connecteurs, les passe-fils, les éléments de commande, les claviers ou les bracelets de montre.
• Production rentable de petites séries ou de fabrications spéciales de pièces d’utilisation finale pour l’intérieur, telles que des bagues d’étanchéité
• Outillages et outillages personnalisés tels que moules flexibles, gabarits et outils de masquage
• Composants pour appareils médicaux, prothèses adaptées aux patients et applications audiologiques.
• Pièces à géométrie complexe, difficilement réalisables par des méthodes traditionnelles

Pourquoi imprimer du silicone en 3D ?

Créez rapidement et facilement de véritables composants en silicone

En raison de leur flexibilité, de leur durabilité et de leur résistance à la pression, aux produits chimiques et à la température, les pièces en silicone sont utilisées dans une grande variété d’applications et de secteurs. On les trouve comme joints dans la construction automobile, dans les éléments de commande ou comme soufflets dans la robotique. Ou plus communément dans les biens de consommation tels que les wearables, les écouteurs, les ustensiles de cuisine et bien d’autres produits.

Grâce aux procédés de moulage par injection, de moulage par compression ou d’extrusion, la production en masse de milliers de pièces en silicone est peu coûteuse et efficace. Cependant, ces opérations nécessitent des outils et des machines coûteux et souvent l’expertise d’un sous-traitant externe spécialisé dans la conception et la fabrication du moule.

La fabrication de pièces en silicone pur en petites quantités (1 à 1000 pièces) est difficile pour l’ingénierie, la conception de produits et la fabrication. En effet, le coût et le temps nécessaires à la fabrication d’un moule constituent un obstacle. Il est certes possible de recourir à des méthodes moins coûteuses, comme le moulage par silicone, pour de petites quantités, mais elles nécessitent beaucoup de main-d’œuvre, prennent du temps, sont difficiles à reproduire parfaitement et présentent des limites en termes de conception ou de géométrie. L’impression 3D avec des matériaux élastomères constitue une alternative, mais leurs propriétés sont souvent moins bonnes que celles du silicone. Bien que certains fabricants d’imprimantes 3D proposent de véritables matériaux en silicone pour l’impression 3D directe de pièces en silicone, ces systèmes coûtent plus de 100 000 CHF.

Maintenant, avec Silicone 40A Resin, il n’y a plus de compromis entre prix, qualité et vitesse. En effet, toute personne possédant une imprimante 3D SLA de Formlabs est en mesure d’imprimer rapidement et directement des pièces en silicone pur de haute qualité, éliminant ainsi les efforts de moulage et les coûts élevés de fabrication d’outils.

Développer de nouvelles applications et de nouveaux flux de travail grâce au silicone

Jusqu’à présent, l’impression 3D en silicone pur était inaccessible pour de nombreuses entreprises qui ne pouvaient pas se permettre d’acheter des imprimantes 3D en silicone coûteuses. Grâce à la plateforme facilement accessible de Formlabs, c’est désormais possible. Les PME et les particuliers peuvent désormais produire des pièces en silicone de qualité consommateur. Et ce, avec un matériau qui est familier aux fabricants et aux consommateurs. Cela permet, d’une part, d’externaliser la production en interne. D’autre part, il est possible d’augmenter la productivité des équipes de prototypage.

Prototypage rapide

L’utilisation de la résine Silicone 40A dans l’impression 3D réduit les délais de développement des produits en offrant la possibilité d’imprimer rapidement plusieurs itérations de composants souples et flexibles en même temps. Ils peuvent ainsi être soumis à des tests fonctionnels le jour même, sans qu’il soit nécessaire de faire appel à un sous-traitant externe pour la fabrication d’outils ou le moulage de silicone, qui nécessite une main-d’œuvre importante. Pour les applications fonctionnelles en particulier, la possibilité d’imprimer en 3D et de tester les pièces peut aider à optimiser les conceptions et à accélérer les phases de test bêta et de validation, qu’il s’agisse de pièces d’usure, de préhenseurs, d’éléments de commande ou de joints dans les secteurs des biens de consommation, de l’automobile, de l’aérospatiale ou de la robotique.

Tester des produits et des composants qui se comportent exactement comme les futures pièces en silicone moulées par injection permet d’assurer la sécurité et la confiance dans le processus de développement. Une validation précoce permet d’économiser des milliers de francs, d’améliorer la qualité d’un produit et d’aider les entreprises à améliorer leurs opportunités de marché.

Aides à la fabrication et outils en silicone

Si une entreprise de fabrication occupée est en mesure de fabriquer rapidement et à moindre coût des outillages de production en interne, tels que des montages flexibles ou des outils de masquage, elle peut économiser beaucoup d’argent chaque jour en évitant les temps d’arrêt et en optimisant les processus de travail.

Les composants en silicone sont souvent utilisés pour des applications d’amortissement et de compression. Ils aident à prolonger la durée de vie des machines ou à protéger les composants contre le frottement. En raison de sa résistance chimique, Silicone 40A Resin est également un bon choix pour les outils de masquage, lorsque des pièces résistantes à différents types de produits chimiques sont nécessaires.

Souvent, les moyens de production ne sont pas prévus. Silicone 40A Resin et le Form 3+ de Formlabs offrent un moyen abordable de les fabriquer rapidement si nécessaire. Alors qu’il faut des semaines pour fabriquer des pièces de rechange souples avec les méthodes de fabrication traditionnelles, l’impression 3D de pièces en silicone sur site permet de remettre un appareil en état de marche en une journée.

Comme le silicone possède de bonnes propriétés et que l’impression 3D peut être adaptée rapidement, l’impression 3D de silicone est également adaptée à la fabrication d’outils à la demande. Même pour la fabrication de moules en silicone flexibles et réutilisables pour le moulage de l’uréthane, de l’époxy, de la résine, de la cire, du plâtre ou d’autres matériaux, l’impression 3D avec Silicone 40A Resin est une méthode efficace.

Petites séries ou productions spéciales

Jusqu’à présent, il était impossible pour les fabricants de biens de consommation de personnaliser les produits en silicone - les coûts d’outillage élevés empêchaient une production efficace de petites séries ou de produits uniques. Pour les fabricants d’appareils médicaux et de produits de santé, la résine Silicone 40A peut ouvrir la voie à de nouvelles applications dans l’audiologie, les prothèses adaptées aux patients et la médecine personnalisée.

Avec le silicone imprimé directement en 3D, en particulier en combinaison avec l’évolutivité des imprimantes 3D Form 3+ SLA de Formlab, il est désormais possible de proposer des produits en silicone personnalisés tels que des wearables, des poignées, etc. à une fraction du coût qui serait nécessaire pour le moulage traditionnel. Face à la demande de produits personnalisés, une flotte d’imprimantes Form 3+ permet de produire de véritables pièces en silicone à un coût bien inférieur à celui de la fabrication d’outils pour différentes lignes de produits en silicone.

Études de cas d’applications de Formlabs Silicone 40A

HGM Automotive valide la résine silicone 40A pour les joints de connecteurs grand public

L’entreprise HGM Automotive Electronics, spécialisée dans les commandes de transmission, développe et fournit des systèmes électroniques de pointe pour le marché de la rechange automobile.

Pour la fabrication de prototypes et de petites séries, l’entreprise a opté pour l’impression 3D, car c’est le meilleur moyen de produire des pièces à la demande en interne. Cependant, l’industrie automobile étant un secteur réglementé qui doit répondre à des exigences spécifiques telles que l’indice de protection (IP) et la résistance chimique, le choix des matériaux est très important.

Des tests chimiques et mécaniques rigoureux ont démontré que les pièces imprimées en silicone 40A présentent d’excellentes propriétés mécaniques et une excellente résistance chimique. Elles sont comparables aux silicones moulées par injection sur lesquelles on comptait jusqu’à présent. Après six semaines d’exposition thermique dans un compartiment moteur dans des conditions de fonctionnement normales et des tests supplémentaires avec des liquides chimiques, les pièces en résine Silicone 40A imprimées en 3D ont été qualifiées pour une utilisation dans des pièces automobiles.

Méthode opposée	Avantages de l’impression 3D avec Silicone 40A Resin
Moulage par injection externalisé	Réduction du délai de 90% Réduction des coûts de 98
Moulage de silicone en interne	Géométrie difficile et complexe mise en œuvre avec une résolution détaillée Charge de travail, risque d’erreur et temps de cycle réduits Reproductible et évolutif de 10 à 1000 unités

FINIS développe des prototypes de lunettes de natation

La société américaine FINIS, Inc. est connue pour le développement de produits innovants qui ont gagné la confiance des nageurs de tous niveaux en raison de leur qualité et de leurs performances exceptionnelles. Basée en Californie (États-Unis), la société s’efforce de développer en permanence sa gamme de produits innovants tout en restant à l’écoute des besoins changeants des nageurs et des entraîneurs.

Par le passé, les pièces en silicone étaient moulées, ce qui nécessitait une main-d’œuvre importante et des délais d’exécution longs. L’utilisation de l’imprimante Form 3+ SLA-3D de Formlabs et de la nouvelle résine Silicone 40A a permis d’imprimer des joints de lunettes de natation de qualité production en seulement huit heures et pour une fraction du coût. Cela a permis de réduire considérablement les dépenses habituelles de plus de 1 000 CHF et le délai de trois semaines lié à la passation de la commande. Les joints en silicone imprimés en 3D ont été soumis à des tests d’étanchéité rigoureux dans un environnement de piscine, ce qui a aidé l’équipe à raccourcir son processus de développement.

Méthode opposée	Délai d’exécution	Coût
Coulée d’uréthane	2-3 semaines	1220 CHF pour un jeu de 2 joints
Impression 3D avec Silicone 40A Resin	8 heures	10 CHF par joint

Dorman Products montre comment tester plus rapidement les pièces automobiles grâce aux joints imprimés en 3D

Fabricant centenaire de pièces détachées automobiles pour véhicules légers et lourds, Dorman Products a opté pour l’impression 3D afin de réduire ses délais de production et d’améliorer la qualité. Grâce à ses douze imprimantes 3D réparties sur deux sites, l’entreprise peut suivre le rythme des marques et des modèles sans cesse renouvelés des équipementiers (OEM).

L’entreprise dispose d’un vaste environnement de test interne pour valider les nouvelles conceptions. Pour que les composants soient soumis à des tests de pression, ils doivent être capables d’assurer l’étanchéité de certains raccords et surfaces. Cependant, il arrive souvent que l’ajustement géométrique approprié ne permette pas d’étanchéifier toutes les pièces. L’équipe doit donc faire preuve de créativité, ce qui se traduit généralement par la fabrication de joints et de dispositifs sur mesure.

Pendant longtemps, les composants ont été mesurés en laboratoire, des moules métalliques ont été fabriqués, puis les joints ont été découpés à l’aide des moules dans une presse à mandriner. On peut imaginer que c’était comme découper des biscuits dans une plaque de métal. C’était très inefficace en termes de consommation de matériaux et de temps passé par les techniciens de laboratoire.

En passant à l’impression 3D, l’équipe a pu réduire considérablement les délais et les coûts, en particulier face à l’augmentation constante du nombre de nouveaux composants. Par exemple, pour le banc d’essai du papillon des gaz, ils ont imprimé des centaines de joints personnalisés pour sceller les deux extrémités du papillon des gaz et effectuer ensuite des tests de débit sur celui-ci.

Alors que la résine Elastic 50A de Formlabs, similaire à la silicone, a parfois été utilisée à cette fin, la nouvelle résine Silicone 40A élargit considérablement le champ d’application.

Méthode opposée	Délai d’exécution	Coût
Découpe de plaques de silicone avec des moules métalliques	2 semaines par kit	250 CHF par set
Impression SLA-3D avec Silicone 40A Resin	3 heures par set	12 CHF par set

Comparaison des matériaux élastomères de Formlabs

Formlabs Elastic 50A Resin est un matériau élastomère souple et transparent à base d’acrylique qui convient bien au prototypage rapide.

La résine Silicone 40A de Formlabs est un véritable silicone. Sa dureté Shore de 40A en fait un matériau idéal pour la production de pièces souples et flexibles destinées à une large gamme d’applications, bien au-delà du prototypage. Les pièces imprimées avec Silicone 40A Resin sont résistantes aux produits chimiques, thermiquement stables et peuvent supporter des cycles répétés de flexion, d’usure et de dégradation.

En plus de ces matériaux souples, Formlabs propose également des élastomères plus durs. En plus de ces matériaux souples, Formlabs propose également des élastomères plus durs. Il s’agit notamment de la résine Flexible 80A pour les prototypes flexibles de type caoutchouc ou de la résine polyuréthane Rebound prête pour la production. En outre, Formlabs propose également de la poudre TPU 90A pour l’impression SLS-3D de prototypes fonctionnels ou de pièces durables pour l’utilisateur final sur la série Fuse.

Flux de travail simple et bonne imprimabilité

Il existe un flux de travail simple et compréhensible pour l’impression et la finition des pièces imprimées avec la résine Silicone 40A. Il n’est pas très différent du flux de travail normal avec les imprimantes 3D SLA de Formlabs. Visitez la page d’assistance de Formlabs pour plus de détails sur l’utilisation de la résine Silicone 40A.

La liberté de conception qu’offre la résine Silicone 40A est sans précédent pour les matériaux d’impression 3D flexibles. Cependant, comme pour tout matériau d’impression élastomère, il y a quelques directives de conception à respecter. Visitez la page d’assistance de Formlabs pour en savoir plus sur l’imprimabilité et les directives de conception. Vous pourrez également en savoir plus sur l’utilisation de structures de support déchirables pour obtenir des surfaces sans picots et sur certaines techniques de post-traitement supplémentaires pour améliorer la qualité de la surface.

Nous sommes également à votre disposition pour répondre à vos questions sur le matériau Silicone 40A de Formlabs. N’hésitez pas à nous contacter!

Commencez dès aujourd’hui à imprimer en 3D du silicone pur

Pour les PME, les imprimantes 3D SLA Form 3+ et Form 3B+ de Formlabs offrent la possibilité d’utiliser l’impression 3D haute résolution à des prix abordables et donc évolutifs. Avec plus de 45 matériaux différents, ces imprimantes ouvrent la voie à l’impression 3D directe de pièces dans un grand nombre de secteurs et d’applications. En effet, plusieurs matériaux ont été spécialement développés pour répondre à des applications typiques. Avec l’introduction de Silicone 40A Resin, ces imprimantes 3D polyvalentes sont également les premières imprimantes 3D en silicone pur réellement accessibles sur le marché. Ce nouveau matériau souligne une fois de plus l’engagement de Formlabs dans le développement continu de matériaux qui ouvrent la voie à de nouvelles applications.

Contactez-nous pour en savoir plus sur les propriétés du matériau ou pour tester la pièce vous-même, ou demandez un échantillon de silicone imprimé en 3D gratuit.