Les caractéristiques du POM en impression 3D

Le polyoxyméthylène, plus connu sous l’abréviation POM, est un thermoplastique utilisé comme plastique technique grâce à ses propriétés. Découvert en 1920, il est aujourd’hui l’un des matériaux les plus utilisés pour le moulage par injection, après le polypropylène (PP) et le polyamide (PA). Il est également de plus en plus apprécié dans le domaine de l’impression 3D. Le POM est semi-cristallin (il contient des zones amorphes et en même temps cristallines) et est blanc.

Le POM se présente sous deux formes différentes : l’homopolymère (POM-H), commercialisé par DuPont dans les années 1950, et le copolymère (POM-C), commercialisé par Celanese dans les années 1960. Alors que le POM-H est constitué d’un seul type de monomère, le POM-C est composé de plusieurs types de monomères. Pour rappel, les monomères sont des molécules réactives qui peuvent s’associer pour former des polymères. Ils se distinguent essentiellement l’un de l’autre par le fait que le POM-H possède certes de meilleures propriétés mécaniques, mais qu’il est moins résistant aux rayons UV. Le POM-C possède de meilleures propriétés thermiques et chimiques et réagit donc mieux aux variations de température et aux influences chimiques. Dans le domaine de l’impression 3D, on a surtout recours au POM-C, car il est plus facile à extruder et possède les propriétés chimiques mentionnées. Sachez que dans le secteur de l’impression 3D, le POM est principalement disponible sous forme de filament, c’est pourquoi nous allons nous concentrer sur celui-ci.

Production et caractéristiques du POM

En ce qui concerne la fabrication du POM, il convient de faire la distinction entre homopolymère et copolymère. Le POM-H est principalement produit par la polymérisation directe du formaldéhyde. Cependant, le matériau peut également être produit par polymérisation cationique centrée sur les métaux de transition du trioxane (-CH2-O-)3. Les groupes terminaux du POM-H sont également fermés par éthérification et estérification afin de rendre la structure plus stable par rapport à l’influence des acides ou de la charge thermique. D’autre part, le POM-C est produit par copolymérisation du trioxane avec le dioxolane. Pour garantir la stabilité, les groupes terminaux instables sont dégradés en formaldéhyde par hydrolyse.

Mais quelles sont les propriétés du POM ? Le polyméthylène se distingue par ses excellentes propriétés chimiques, qui le rendent à la fois résistant à la chaleur et insensible à la température, de sorte qu’une pièce imprimée avec du POM reste stable et ne se déforme pas, même à des températures comprises entre -40 et +140°C. L’absorption d’humidité est également très faible et il présente une bonne isolation électrique. Il se distingue en outre par sa résistance aux chocs et à l’abrasion, tout en présentant de bonnes propriétés de glissement. La résistance aux chocs des pièces fabriquées en POM est notamment due à la très bonne adhérence entre les couches.

Le plastique POM en impression 3D

Lorsque vous imprimez du POM, n’oubliez pas que votre imprimante 3D doit être équipée d’un plateau chauffant, car l’adhérence au plateau est souvent très difficile en raison du caractère glissant du matériau. Il faut également savoir que l’impression de POM peut être moins facile que celle d’autres matériaux. Tout d’abord, votre imprimante 3D doit être en mesure d’atteindre une température d’extrusion de 220 à 230°C. Il est également très important de gérer correctement la température pendant le processus d’impression afin d’obtenir un résultat de haute qualité. Il est souvent indispensable, surtout pour les débutants, de réaliser d’abord une impression test pour se familiariser avec les paramètres nécessaires de la pièce à imprimer. Il faut également tenir compte du fait que le processus d’impression génère du formaldéhyde, un gaz toxique. C’est pourquoi vous devez veiller à une bonne aération de la pièce et vous protéger suffisamment.

Les applications du polyéthylène

Grâce aux propriétés mécaniques du POM et à sa couleur blanche, qui peut être facilement colorée, le matériau se prête à un large éventail d’applications possibles, que ce soit dans le secteur automobile, le secteur médical, la production d’emballages et les technologies d’ingénierie de haute précision.  Comme le POM est insensible aux produits chimiques, il peut être désinfecté sans problème, ce qui rend son utilisation dans le domaine médical particulièrement attrayante. Ses propriétés mécaniques et chimiques sont également convaincantes – il est même possible de fabriquer des implants pour ce secteur.

Grâce à sa résistance aux chocs et à sa faible friction, ainsi qu’à ses bonnes propriétés de glissement, il convient à la fabrication de petites roues dentées et d’éléments tels que des boucles de sac à dos. Il est également possible d’utiliser le POM pour les pièces exposées à la chaleur, comme les fours de chauffage. La couleur blanche dans laquelle il se présente le rend également adapté à la fabrication de pièces esthétiques, comme par exemple les armatures de l’habitacle d’une voiture.

Fabricants et prix

Le nombre de fabricants qui proposent du POM sous forme de filament est moins important que pour d’autres filaments comme l’ABS ou le PLA par exemple. L’un des fabricants de POM est Capifil. Celui-ci propose des bobines de POM en blanc, naturel et noir. Les trois couleurs peuvent être achetées soit dans la taille de filament 1,75 ou 2,85 mm pour un prix de 39,99 € par bobine de 1 kg. Le groupe chimique polonais Grupa Azoty S.A. propose également des filaments POM de couleur naturelle. Le prix d’une bobine de 500 g en taille 1,75 mm s’élève à 44,90 €. Un autre fabricant est Ensinger, qui propose le TECAFIL POM-C en format 1,75 dans la couleur naturelle du POM. Cependant, à 140 € la bobine de 500g, le produit se situe dans un segment de prix nettement plus élevé.

Utilisez-vous le POM en impression 3D ? Que pensez-vous de ce matériau ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

*Crédits photo de couverture : Sculpteo