Allongement à la rupture des matériaux d’impression 3D

L’allongement à la rupture correspond au pourcentage d’allongement d’un matériau avant qu’il ne se rompe lorsqu’il est soumis à une traction par rapport à sa longueur initiale.

Dans les matériaux d’impression 3D, l’allongement à la rupture est un paramètre clé qui reflète non seulement la ductilité du matériau, mais influence également la résistance et la fiabilité des pièces imprimées. Les matériaux présentant un allongement élevé offrent généralement une meilleure ténacité et peuvent se déformer sans se casser sous une charge.

Cela est particulièrement important dans de nombreuses applications. Par exemple, pour fabriquer des pièces devant résister aux chocs et à la pression (comme les composants automobiles ou les équipements industriels), choisir des matériaux avec un allongement élevé peut considérablement améliorer la sécurité et la fiabilité du produit.

Source: https://omnexus.specialchem.com/polymer-property/elongation-at-break

Méthode de mesure

1. Mesure avec rapport fixe (éprouvette proportionnelle) : Cette méthode utilise généralement un rapport pour définir la longueur de jauge et le diamètre de l’échantillon. Par exemple, A5 signifie que la longueur initiale de jauge de l’échantillon est de 5:1, et A10 de 10:1. Ce type de mesure permet d’assurer la comparabilité entre différents échantillons.

2. Mesure avec longueur de jauge fixe (éprouvette non proportionnelle) : Cette méthode utilise une longueur de jauge fixe pour le test. Par exemple, A50 signifie que la longueur initiale de l’échantillon est de 50 mm, et il en va de même pour A80 et A100. La méthode à longueur fixe convient à des échantillons de formes et de tailles variées, ce qui rend les résultats de mesure plus cohérents.

Ces différentes méthodes de mesure permettent d’évaluer plus précisément les performances des matériaux et de sélectionner ceux qui répondent aux besoins spécifiques.

Formule de calcul

La formule pour calculer l’allongement à la rupture est la suivante :

L₀ : longueur de jauge avant déformation de l’éprouvette

Lₕ : longueur de jauge après réalignement suite à la rupture

Par exemple, si une éprouvette en nylon PAF a une longueur initiale de 10 cm et se rompt lorsqu’elle est étirée à 13,5 cm, son allongement à la rupture est de 35 %.

En général :

• Les matériaux avec δ ≥ 5 % sont appelés matériaux plastiques, comme l’acier doux, l’aluminium et le cuivre (sous charge statique à température ambiante).
• Les matériaux avec δ ≤ 5 % sont appelés matériaux fragiles, comme la fonte, le verre et les céramiques (sous charge statique à température ambiante).

L’indice d’allongement indique la ductilité d’un matériau. Plus l’allongement et la contraction sont élevés, plus le matériau est capable de supporter des efforts.

Propriétés mécaniques des matériaux JLC3DP

Dans le Centre d’aide JLC3DP, vous pouvez consulter l’allongement à la rupture et d’autres paramètres spécifiques de chaque matériau. Cela permet aux utilisateurs de choisir le matériau le mieux adapté aux exigences particulières de leur projet.

Comprendre l’allongement à la rupture des différents matériaux aide à optimiser la conception, à éviter les risques liés à l’impression et à améliorer les performances du produit final.