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Matériaux : les spécialistes du prototypage rapide (01/05/2000)

Les pièces obtenues par coulée sont rigides ou souples, opaques ou transparentes. Leurs propriétés mécaniques sont proches de celles des thermoplastiques (ABS, PP, P...).
Vous pensiez avoir tout lu sur le prototypage rapide dans Industries et Techniques ? Sachez que cette technique est la grande spécialité des polyuréthannes thermodurcissables. Ces résines sont alors mises en œuvre par coulée, généralement sous vide, dans un moule en élastomère de silicone ou de polyuréthanne. Selon le système isocyanate + polyol choisi, on obtient des pièces rigides, semi-rigides ou flexibles, opaques ou transparentes. Des pièces dont les propriétés mécaniques sont proches de celles de l'ABS, du polypropylène, des polyamides, des polyacétal... Prototypes transparents Au premier trimestre 2000, Axson a lancé trois nouveaux grades de systèmes polyuréthannes. Le grade PX 245 se caractérise par son haut module d'élasticité en flexion : 4 500 MPa. C'est un système qui combine une grande fidélité de reproduction et un démoulage rapide. Le mélange naturellement blanc cassé peut être coloré. Le grade PX 226 présente, quant à lui, une bonne tenue aux chocs et à la flexion et un bon comportement thermique (sa Tg est de 105 °C). Les prototypes obtenus présentent des propriétés proches de pièces en polystyrène ou en ABS chargé. Enfin, le grade PX 216 est faiblement agressif vis-à-vis des moules en silicone. Axson propose aussi des systèmes polyuréthannes de coulée transparents. Ainsi, le PX 514 est un système rigide à faible retrait, avec une bonne tenue aux UV. L'épaisseur de coulée maximale est de 10 mm. Enfin, le PX 520 permet une visualisation aisée des problèmes de montage et d'encombrement, et de l'écoulement des fluides. C'est un système dont la toxicité est fortement réduite. À noter que Axson commercialise en France les machines de coulée sous vide de la société MK Technology. Ciba Spécialités Chimiques met actuellement l'accent sur ses systèmes polyuréthannes transparents pour le prototypage rapide Parts In Minutes. Des pièces obtenues facilement par coulée dans des empreintes de moule par exemple. Les deux plus récents sont les produits Ureol 5238 et 5239 : une application typique serait la production de composants prototypes tels que les capots de voyants lumineux automobiles. Le 5239 est stable aux UV, le 5238 ne l'est pas. Ils peuvent être pigmentés avec des encres ou des pâtes colorantes à base polyuréthanne, mais demeurent transparents. Chaque système possède une tenue en température jusqu'à 100 °C. Les deux grades présentent une dureté de 80 Shore D et une résistance aux chocs supérieure à 90 kJ/m2. Ciba propose par ailleurs l'Ureol 5220 A/B, caractérisé par sa très bonne résistance thermique, qui atteint 180 °C. L'une des premières applications de ce système noir a été la production de composants sous capot moteur automobile (pompe à eau et passages de câbles) chez Materialise. Au cours des tests, les pièces réalisées ne subissaient aucune déformation en présence d'un flux d'antigel, ni d'absorption du liquide. Le grade 5213 A/B se caractérise, quant à lui, par un classement UL 94 V-0 en 3 mm.

Michel Le Toullec

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