30/05/2024

Nylon et Delrin : des matières solides et durables idéales pour les applications à forte usure

Par Protolabs

Si vous recherchez des matières conçues pour résister, ne cherchez pas plus loin que le nylon et le Delrin, un homopolymère de l'acétal. Ces deux matières polyvalentes offrent durabilité, solidité et résistance à l'usure à long terme, et conviennent parfaitement à toute une série de projets de moulage par injection et d'usinage. Le nylon (polyamide) et le Delrin (polyoxyméthylène) ont tous deux un faible coefficient de frottement et sont résistants aux produits chimiques et à la lumière UV. Toutefois, en fonction de votre application spécifique ou des exigences du projet que vous avez en tête, il existe des différences cruciales entre les deux matières qui peuvent faire que l'une d'entre elles soit mieux adaptée à vos besoins précis.

Les avantages du nylon

Le nylon est un plastique incroyablement robuste qui offre une grande résistance à la chaleur et aux températures élevées, ce qui en fait un choix idéal pour les applications électriques et les composants automobiles. Il existe de nombreux types et de multiples qualités de matières en nylon moulé, chacune avec ses qualités distinctives et ses propriétés uniques qui peuvent convenir aux spécifications précises de la plupart des projets et des applications. Le nylon est également une matière extrêmement compatible avec l'impression 3D, une option de fabrication souhaitable qui fait défaut au Delrin.

Options de nylon moulé

Il existe différentes matières de nylon moulé, chacune présentant ses propres avantages.

  • Nylon 66 : nylon à usage général qui offre une grande dureté, une grande rigidité et une bonne résistance à l'abrasion. Il a une résistance à la traction d'environ 12 000 psi, un point de fusion élevé et des températures de moulage allant de 38° à 107°C.
  • Nylon chargé : L'un des plastiques les plus résistants disponibles pour le process de moulage. Il présente un rapport rigidité/poids élevé et de fortes propriétés mécaniques.
  • Nylon chargé de minéraux : Nylon 66 renforcé à 40 % par des minéraux, avec un point de fusion de 263 °C, un ITC électrique > 600 et un indice d'inflammabilité HB (auto-extinguible).
  • Nylon chargé de verre : Offre une résistance élevée à la traction et une dureté Rockwell avec des points de fusion très élevés. Les options comprennent 13%, 14%, 15%, 20%, 33%, 35%.

Ces options de nylon sont toutes des matières extrêmement durables, et elles possèdent toutes une résistance à haute température, en particulier lorsqu'elles sont renforcées. Tous ces nylons moulés offrent une grande résistance à l'usure et aux produits chimiques, sauf lorsqu'ils sont exposés à des acides et des bases puissants. De plus, le nylon est électriquement non conducteur et isolant, ce qui rend la matière parfaitement adaptée aux applications électriques et automobiles.

Pièces typiques en nylon

  • Appareils photo
  • Composants sous le capot
  • Pièces de pompe
  • Engrenages et roulements
  • Pignons
  • Pales de ventilateur
  • Loquets
  • Collecteurs
  • Éléments à paroi mince
  • Peignes
  • Bobines
  • Vis
  • Pièces de structure

 

Impression 3D avec le nylon

L'avantage d'utiliser le nylon avec l'impression 3D est que les clients ont plus de liberté dans la conception de leurs pièces et peuvent introduire des géométries plus complexes dans leurs produits, en s'affranchissant des limites des processus de fabrication plus traditionnels. Il existe plusieurs qualités de nylon qui peuvent être utilisées avec les processus d'impression 3D par frittage sélectif par laser (SLS) ou par fusion à jets multiples (MJF).

Quel que soit le grade de nylon choisi, ces matières thermoplastiques en poudre forgent des pièces solides et durables qui possèdent des propriétés mécaniques parfaitement adaptées au prototypage fonctionnel et aux projets d'utilisation finale. Le nylon imprimé en 3D est extrêmement durable, présente une grande résistance à la chaleur et une formidable résistance à l'usure à long terme.

Voici une liste des différentes qualités de nylon et de leurs avantages, suivie de tableaux comparant leurs propriétés :

  • PA 12 Smooth White : Ce nylon d'usage général est un choix de matière rentable, avec une bonne résistance et une bonne rigidité.
  • PA 11 Smooth Grey : possède le plus grand allongement à la rupture de tous les nylons fabriqués additivement, et la meilleure ductilité des nylons.
  • PA 12 noir lisse chargé de carbone : Connu pour son extrême rigidité, la charge de carbone offre différentes propriétés mécaniques en fonction de la direction des trois axes considérés.
  • PA 12 Flex Noir pur : Combine les propriétés du PA12 et du PP. La résistance et la rigidité sont similaires à celles du PA 12 et l'allongement est comparable à celui du PP non chargé.
  • PA 12 Glass Beads Smooth : Possède une résistance thermique plus élevée que les polaymides non chargés et une excellente rigidité.

À quoi sert la matière Delrin ?

L'homopolymère acétal de Delrin est une matière idéale pour toute une série d'applications industrielles et mécaniques. C'est l'une des matières plastiques les plus utilisées pour les projets de moulage par injection et d'usinage CNC. Le Delrin est une excellente alternative au métal en raison de ses caractéristiques suivantes

  • sa très grande densité
  • Surface résiliente
  • Très bonne résistance à la traction
  • Résistance à l'usure à long terme
  • Faible coefficient de frottement
  • Durabilité prolongée
  • Ténacité générale

Le delrin présente également une excellente usinabilité, une grande précision, une bonne stabilité dimensionnelle, une capacité d'impact supérieure, une grande résistance à la fatigue et d'excellentes propriétés d'usure et d'abrasion, ce qui en fait une matière recherchée pour les pièces qui seront soumises à une forte usure au fil du temps.

Pièces typiques en Delrin
 
  • Engrenages
  • Paliers
  • Bagues
  • Rouleaux
  • Raccords
  • Pièces d'isolateurs électriques
  • Composants de pompes
  • Composants de soupapes
  • Pics de guitare
  • Outils chirurgicaux

Dans les environnements humides, le Delrin brille vraiment par son taux d'absorption de l'humidité extrêmement faible, ses performances élevées et sa rétention des dimensions. C'est donc le choix idéal pour les composants de pompes et de vannes. Le Delrin est une matière très polyvalente, avec une densité supérieure et une résistance substantielle au fluage et à l'usure. Il est également chimiquement résistant aux hydrocarbures, aux solvants et aux produits chimiques neutres. La qualité naturelle du Delrin est conforme aux normes de la FDA, de la NSF et de l'USDA, afin d'apaiser toute inquiétude quant à l'utilisation de la matière dans toute situation appropriée. L'inconvénient du Delrin est qu'il n'est pas idéal pour l'impression 3D, et pour ces applications, le nylon serait un substitut très approprié.

À titre de référence, voici quelques statistiques essentielles dans des catégories clés pour le Delrin :

Matière

Résistance à la traction

Résistance à l'impact

Déviation à la chaleur

Allongement à la rupture

Delrin (for IM) 30 - 86 MPa 1.12-2.98 kg/m. 94-178 °C 14-40%

 

Nylon et Delrin : L'essentiel

Le nylon et le Delrin sont des matières solides et durables qui peuvent être utilisées pour diverses applications industrielles, mécaniques, électriques et automobiles. Ce sont des matières polyvalentes qui résistent à l'abrasion, à la chaleur, à l'usure à long terme et aux chocs importants. De plus, comme il existe plusieurs qualités et types de nylon et de Delrin, vous trouverez probablement celui qui répondra aux exigences spécifiques de n'importe quelle application ou de n'importe quel projet.

 

 

Résistance à l'abrasion

Faible friction

Géométries complexes ?

Résistance à l'humidité

Tolérance aux très hautes températures

3D printing

Usinabilité

Résistance à l'usure

Nylon

 

 

 

Delrin

 

 

 

 

 

Le nylon est la meilleure matière à travailler si vous cherchez à utiliser les capacités d'impression 3D, et il peut également être utilisé dans des situations de température plus élevées que le Delrin. Le Delrin a l'avantage dans les applications qui nécessitent une plus faible absorption de l'humidité dans les environnements humides et mouillés, et le Delrin fonctionne également extrêmement bien en tant que matière pour les pièces usinées.

Quelle que soit la matière avec laquelle vous décidez de travailler, le nylon et le Delrin sont tous deux des plastiques résistants et durables qui conviendront parfaitement à toutes les applications et à tous les projets que vous pouvez imaginer.