Recyclage des solvants d’impression 3D

IST est un pionnier dans le domaine de la fabrication additive (communément appelée impression 3D) en offrant des technologies de recyclage des solvants à la fine pointe aux exploitants d’imprimantes tridimensionnelles de partout dans le monde. Grâce au procédé de distillation des solvants, il est possible de séparer le solvant pur des autres contaminants contenus dans le mélange de solvant usé généré durant les procédés de lavage. Les substances extraites peuvent alors être réintroduites dans la production.

Nos systèmes sont utilisés par de nombreux exploitants d’imprimantes 3D à travers le monde, leur permettant de réduire significativement leurs achats de solvants de même que leurs frais de disposition des solvants usés.

Quelques faits

La fabrication additive est une industrie émergente et représente un potentiel dans une vaste gamme d’applications, incluant la fabrication manufacturière, le médical, l’industriel, la culture et plusieurs autres. Dans le domaine de la fabrication, cette technologie a le potentiel de révolutionner la façon dont les produits sont conçus, fabriqués et réparés. Rien de moins.

Le procédé de fabrication additive nécessite l’utilisation d’une quantité importante de résines, de filaments de plastiques, d’encres et de colorants. Entre chaque utilisation, ces contaminants doivent être correctement éliminés de l’équipement afin de le maintenir en condition de fonctionnement optimale. Un des problèmes majeurs auxquels font face les imprimantes 3D sont l’accumulation de filaments ou de résines non durcies qui s’amassent et viennent obstruer la buse d’extrusion ou encore qui pourraient causer de la friction sur certaines pièces critiques en mouvement, telles que l’engrenage de l’extrudeuse, la tête d’impression, le ventilateur ou le moteur de l’extrudeuse.

Tandis que la recherche permet de développer de nouveaux matériaux et technologies d’impression 3D, il existe, actuellement, une multitude de substrats compatibles dans les équipements de fabrication additive disponibles sur le marché à l’heure actuelle (nylon, résine, thermoplastique, métal, etc.). Chacun de ces matériaux ont des propriétés et des structures différentes, de mêmes que des forces et faiblesses respectives. Le choix final du matériau d’impression à utiliser dépendra donc de l’application et de la vocation de l’objet à fabriquer.

Étant donnée la grande variabilité des propriétés des matériaux – points de fusion, solubilité, durabilité, flexibilité et résistance –, la méthode utilisée pour nettoyer leurs résidus peuvent varier d’un matériau à l’autre. Par exemple, certains matériaux peuvent se dissoudre facilement dans un solvant, alors que d’autres matériaux resteront intacts. Certains vont se déloger facilement en les grattant avec nos ongles à la température ambiante, alors que d’autres nécessiteront d’être chauffés et brossés plus agressivement.

Certains solvants organiques – tels que l’acétone – sont des agents nettoyants très efficaces pour déloger des produits chimiques, tels que des résines de plastique, des encres, des colorants et des saletés des composantes d’imprimante 3D. Toutefois, cette substance est également considérée comme matière dangereuse et doit être disposée correctement pour éviter de polluer notre planète. Ou encore mieux : cette substance devrait être recyclée et réutilisée afin de sauvegarder nos ressources!

Premièrement, survolons ensemble les causes principales qui créent des accumulations de filament dans les pièces critiques et comment s’en débarrasser.

Qu’est-ce qui nuit au fonctionnement des imprimantes 3D et comment y remédier?

Buse d’impression obstruée

Même un blocage partiel de la buse de l’extrudeuse peut affecter la performance d’une imprimante 3D en courbant le filament à sa sortie de la buse ce qui nuira à l’adhésion des couches d’impression. Un blocage complet de la buse va carrément paralyser le système et nécessitera un nettoyage en profondeur afin de le remettre en fonction.

Qu’est qui cause un blocage de la buse de l’extrudeuse?

Plusieurs raisons peuvent engendrer un blocage complet ou partiel de la buse de l’extrudeuse. Voici les raisons les plus courantes :

  • Mauvaise distance d’impression: Lorsque la buse est très près du lit d’impression, la résine pourrait s’accumuler jusqu’à l’orifice de la buse et éventuellement sécher et causer un blocage. Il est faux de croire que, à l’inverse, une distance trop grande entre la buse et lit d’impression pourrait corriger la situation, puisque le matériau risque de ne pas coller adéquatement. Il est très important d’ajuster correctement la hauteur du lit d’impression selon les spécifications du manufacturier.
  • Température d’impression inadéquate : La majorité du temps que cela arrive, c’est en raison du changement de matériau d’un projet à l’autre. Puisque toutes les résines ont différents températures d’extrusion, la séquence d’impression est critique lors du changement de matériaux afin d’éviter de bloquer la buse de l’extrudeuse. Par exemple, le matériau A se liquéfie à une température plus élevée que le matériau B. Donc, au passage d’un matériau à l’autre, s’il reste un peu de matériau A dans la buse et que la température du système est ajustée pour le matériau B, les résidus du matériau A pourrait caraméliser dans la buse, causant un blocage partiel ou complet.
  • Filament de faible qualité : Les matériaux de faible qualité ou instable peuvent causer des accumulations de filaments à l’intérieur de la tête de buse et causer un blocage partiel ou complet de son orifice.
  • Accumulation de poussière et saleté : Comme tout équipement, l’accumulation de saleté (poussière, bourre ou autre) crée les conditions idéales pour retenir les filaments de résines lors de leur passage à travers de la buse. Éventuellement, cette accumulation risque de bloquer la buse de l’extrudeuse.

Pièces mécaniques contaminées

L’accumulation de filaments dans les pièces en mouvement – tels que l’engrenage de l’extrudeuse, le mécanisme d’ajustement du lit d’impression, le ventilateur ou la courroie du moteur – crée de la friction, ce qui pourrait entraîner une panne complète du système ou des problèmes reliés à une surchauffe.

Les pièces en mouvement qui se frottent les unes contre les autres peuvent causer une surchauffe du système et affecter la température d’impression. Le fait d’élever la température d’impression de la majorité des matériaux n’affectera pas nécessairement la performance d’impression, mais pourrait ralentir le processus de durcissement et résulter en des objets imprimés mal formés.

Les débris coincés la courroie ou la poulie, qui recouvrent les tiges métalliques ou la vis sur l’axe Z peuvent nuire à la fluidité du mouvement des pièces.

Pour ces raisons, il est très important de maintenir les composantes d’une imprimante 3D propres et exempts de contaminants, résidus de résines et matériaux non durcis. Mais comment?

Comment nettoyer la buse et les pièces d’une imprimante 3D?

Il existe plusieurs méthodes pour déboucher une buse obstruée et briser les résidus de résine durcis que l’on peut retrouver sur les pièces d’une imprimante 3D. La méthode qui devrait toujours revenir en tête est, bien sûr, la maintenance préventive – nettoyage quotidien de l’équipement, maintenance préventive régulière ainsi qu’en passant d’un projet à l’autre est la meilleure façon d’éviter les pannes subites et de maintenir l’équipement en condition d’opération optimale.

Cependant, lorsque vous remarquez une accumulation de filaments ou autres poussières incrustées dans les pièces, il est très important de les retirer complètement et de nettoyer en profondeur l’imprimante 3D avant de la remettre en fonction. Ces méthodes incluent le « tirage à froid » (de l’anglais cold pull), l’utilisation d’une aiguille d’acuponcture ou autre objet pointus gratter les résidus, le recours à un matériau qui un point de liquéfaction et une dureté plus élevée pour pousser les résidus de matériaux coincés dans la buse et, dans un dernier recours, le désassemblage des composantes contaminées afin de les nettoyer avec un solvant.

La meilleure façon de déloger les résines dans les cavités et les endroits difficiles d’accès est de les laisser tremper pendant quelques heures dans un solvant. Alternativement, les nettoyeurs de pièces tels que les bassins de lavage à ultrasons, ou les laveuses à haute pression s’avèrent particulièrement efficaces pour nettoyer de petites pièces mécaniques.

Le principal inconvénient lié à ces méthodes est le coût d’achat de solvant ainsi que les frais d’élimination des solvants usés. Sans mentionner les risques associés avec l’entreposage des barils de solvants dans l’usine ainsi que les rapports de conformité à produire pour les entités règlementaires, notamment l’Agence de Protection Environnementale américaine (EPA).

C’est à ce moment qu’IST entre en jeu. Les technologies de distillation des solvants d’ISTpure permettent de séparer les agents nettoyants des contaminants présents dans le mélange de solvants usés en toute sécurité grâce au procédé de distillation.
Recycleurs de solvant ISTpure

La gamme de recycleurs de solvant ISTpure permet de collecter et de récupérer les solvants usés au moyen d’un procédé de distillation entièrement automatisé et contrôlé. Grâce à nos systèmes, il est possible de séparer les solvants purs des résines d‘impression 3D et des autres contaminants avec une efficacité optimale, en toute sécurité et avec une qualité constante. Selon la composition du mélange de solvant usé, on peut s’attendre à des taux de récupération allant de 95% à 99.9% du produit initial.

Nous proposons une vaste gamme d’équipements afin accommoder différents volumes de production :

  • Distilleuses de solvants en lot, disponibles avec une capacité de réservoir de 8, 16, 32, 48 et 64 gallons.
  • Distilleuses de solvants en continu, fabriquées sur mesure et pouvant atteindre une capacité de production allant jusqu’à 100 gallons par heure.

Tous nos équipements sont prêts pour l’automatisation et ne nécessitent pratiquement pas d’entretien. Ils sont à l’épreuve des explosions et ne requièrent aucune expertise spécialisée pour les faire fonctionner. Ils sont certifiés CSA aux normes UL 2208 au Canada et aux États-Unis pour les zones dangereuses de Classe I, Div. 1, Groupe D.

Composants standards :

  • Réservoir fabriqué en acier inoxydable industriel de grade 304 et isolé avec une veste en polyuréthane de 4″.
  • Chauffage indirecte comprenant des éléments chauffants antidéflagrants et une huile thermique de haute efficacité.
  • Température de chauffe pouvant atteindre 210 ºC / 410 ºF.
  • Procédé entièrement contrôlé par un contrôleur logique programmable (PLC) et interfacé par un écran tactile (HMI) intuitif.
  • Répond aux Codes NFPA 30, 33 et 70 et conforme aux normes internationales du code incendie (IFC).

Options disponibles :

  • Système assisté par vacuum.
  • Système de remplissage automatique.
  • Boîtier d’alarme externe.
  • Dispositif de protection antidébordement.
  • Système de refroidisseur d’huile.
  • Bras de levage pour la collecte des boues industrielles.

Contactez votre représentant IST dès maintenant pour en savoir plus sur notre gamme de distilleuses de solvant et comment nous pourrions vous aider à améliorer vos procédés de fabrication additive.

Restons en contact!

Inscrivez-vous à notre infolettre pour recevoir nos promotions mensuelles et nos mises à jour de produits.

S'inscrire