Étude des propriétés mécaniques des pièces en onyx imprimées en 3D : Investigation sur les paramètres d'impression et l'effet de l'humidité

International audienceRecently, an increasing number of parts have been produced using additive manufacturing technology. They areno longer simply prototypes but structural parts whose mechanical characteristics must be known before printing. One of the weaknesses of 3D printing is the significant variability in the dimensions and geometrical and mechanical properties of the printed parts. These properties depend on specific printing parameters and environmental conditions. This study aims to determine the influence of two printing parameters, namely, the orientation and positioning of the parts on the printing platform and the influence of humidity on the mechanical properties of the parts. The studied samples were fabricated with onyx using a Markforged X7 printer. The resultsshowed that onyx could be considered an isotropic material to a certain extent because its mechanical propertiesdo not vary sufficiently according to the orientation angle on the printing platform; a maximum deviation of 10%was observed between the different orientations. In contrast to the orientation, the positioning (flat or XY, onedge or XZ, and upright or ZX) of the workpieces significantly influenced the mechanical properties. Positioning on the edge allowed the Young's modulus to be up to 50% greater than that of flat and upright positioning. The study of the sensitivity to humidity revealed that a specimen absorbs approximately 2% of the humidity and loses up to 65% of its Young's modulus after 165 days of exposure, significantly influencing the mechanical properties of the parts. Consideration should be given to this aging of onyx when using printed parts as structural parts.Récemment, un nombre croissant de pièces ont été produites à l'aide de la technologie de fabrication additive. Il ne s'agit plus de simples prototypes mais de pièces structurelles dont les caractéristiques mécaniques doivent être connues avant l'impression. L'une des faiblesses de l'impression 3D est la variabilité importante des dimensions et des propriétés géométriques et mécaniques des pièces imprimées. Ces propriétés dépendent de paramètres d'impression spécifiques et des conditions environnementales. Cette étude vise à déterminer l'influence de deux paramètres d'impression, à savoir l'orientation et le positionnement des pièces sur la plateforme d'impression et l'influence de l'humidité sur les propriétés mécaniques des pièces. Les éprouvettes étudiées ont été fabriquées en onyx à l'aide d'une imprimante Markforged X7. Les résultats ont montré que l'onyx pouvait être considéré comme un matériau isotrope dans une certaine mesure, car ses propriétés mécaniques ne varient pas suffisamment en fonction de l'angle d'orientation sur la plate-forme d'impression ; un écart maximal de 10 % a été observé entre les différentes orientations. Contrairement à l'orientation, le positionnement de la pièce (plat ou XY, latéral ou XZ, et vertical ou ZX) a influencé de manière significative les propriétés mécaniques. Le positionnement latéral a permis d'obtenir un module d'Young jusqu'à 50% supérieur à celui du positionnement plat ou vertical. L'étude de la sensibilité à l'humidité a révélé qu'une éprouvette absorbe environ 2% d'humidité et perd jusqu'à 65% de son module d'Young après 165 jours d'exposition, influençant significativement les propriétés mécaniques des pièces. Ce vieillissement de l'onyx doit être pris en compte lors de l'utilisation de pièces imprimées en tant que pièces structurelles