Si vous connaissez les matériaux d'impression 3D, vous avez probablement déjà entendu parler du terme « allongement à la rupture ». Ce paramètre est souvent mentionné dans les descriptions de produits, mais savez-vous ce que cela signifie réellement et comment il est testé ? Laissez-moi vous l'expliquer.
Essai de traction
Avant de mettre un produit sur le marché, nous le soumettons à divers tests, notamment un test de traction. Ce test fournit des informations précieuses sur la résistance et la ductilité d'un matériau. Il s'agit d'un processus destructeur qui détermine la force maximale qu'un matériau peut supporter avant de se rompre.
Mesures clés : Allongement à la rupture et résistance à la traction Deux mesures importantes obtenues à partir de l'essai de traction sont l'allongement à la rupture et la résistance à la traction.
Comprendre l'allongement à la rupture
L'allongement à la rupture est généralement exprimé en pourcentage et représente l'allongement relatif au point de rupture. Il mesure le rapport entre l'allongement au moment de la rupture de la fibre et la longueur initiale du matériau. Ce paramètre indique la flexibilité et l'élasticité du matériau. Un allongement à la rupture plus élevé suggère une meilleure flexibilité et une meilleure élasticité, ce qui se traduit par un toucher plus doux. Cependant, il est essentiel de noter qu'un allongement à la rupture trop élevé peut entraîner une déformation de l'objet imprimé.
Calcul de l'allongement à la rupture
Lorsqu'un matériau est soumis à une force de traction, il a tendance à s'allonger. L'allongement au moment de la rupture de la fibre, également appelé taux de déformation, est appelé allongement à la rupture (noté « e ») et est exprimé en pourcentage (%). L'allongement à la rupture reflète la capacité du matériau à subir une déformation par allongement sous une charge maximale.
Le calcul de l'allongement à la rupture est le suivant : e = (La - L0) / L0
Dans cette équation, e représente l'allongement à la rupture, L0 est la longueur initiale du matériau et La est la longueur à laquelle le matériau se rompt.
Facteurs influençant l'allongement à la rupture :
1. Vitesse de test : des tests plus lents permettent au matériau de se détendre, ce qui entraîne des valeurs d'allongement à la rupture plus élevées.
2. Température : En général, l’allongement à la rupture augmente avec la température.
3. Teneur en charge : l’allongement à la rupture des matériaux composites diminue avec l’augmentation de la teneur en charge.
Résistance à la traction
Un autre paramètre connexe est la résistance à la traction, qui indique la contrainte de traction maximale qu'un matériau peut supporter avant qu'une défaillance ne se produise, comme une fracture ou une déformation permanente. Lorsque la contrainte inférieure à la résistance à la traction est supprimée, le matériau retrouve entièrement ou partiellement sa forme et sa taille d'origine. Cependant, lorsque la contrainte atteint ou dépasse le point de résistance à la traction, l'intégrité du matériau est compromise, ce qui entraîne une fracture.
Le cas de l'APL
Le matériau le plus utilisé dans l'impression 3D, le PLA, est dérivé de l'amidon de maïs et présente un allongement à la rupture de seulement 4 %. Cette faible valeur signifie qu'il est sujet à des fractures fragiles, comme on pourrait s'y attendre. Si vous essayez de plier une bande imprimée avec du PLA ordinaire, elle se cassera facilement sans surprise.
Pour résoudre ce problème, nous avons développé le PLA+ comme alternative au PLA cassant. Le PLA+ offre un allongement à la rupture de 45 %, soit onze fois plus que le PLA ordinaire. Cela réduit considérablement le risque de fissuration et améliore la durabilité des objets imprimés. En conséquence, le PLA+ est devenu un choix populaire pour les entreprises utilisant des matériaux d'impression 3D, en particulier les fabricants d'accessoires et d'armures, etc.
