Résine tough ou flexible : choisir par propriété mesurée

Deux exemples documentés pour définir le besoin

Selon sa fiche Formlabs, la Flexible 50A est un élastomère translucide pensé pour prototyper des pièces habituellement produites en caoutchouc souple ou en silicone : sangles de wearables, boutons compressibles, éléments déformables pour la robotique, enveloppes étirables, modèles anatomiques de tissus mous, accessoires d'effets spéciaux. Le fabricant la classe dans la catégorie « Elastomeric ».

La fiche de la Tough 1000 la décrit comme un matériau ductile et résistant aux impacts, aux propriétés comparables au polyéthylène haute densité (PEHD), classé « Impact Resistant ». Les usages cités sont des gabarits et fixations résistants aux chocs, des prototypes que l'on peut presser, des assemblages à faible frottement comme des engrenages ou des rotules.

Pour préciser votre besoin, décrivez la forme de la pièce, la déformation attendue et les efforts à vérifier, puis recherchez les propriétés correspondantes du produit exact. Une sangle de prototype et un gabarit ne se résument pas au même mot-clé commercial. Les usages cités par Formlabs servent ici de points de départ pour cette lecture, sans qualifier la géométrie que vous imprimerez. Le hub des résines pour impression 3D permet d’élargir la recherche à d’autres formulations documentées.

Dureté Shore : le nom commercial et la valeur mesurée

La dureté Shore fournit un point de lecture concret, à condition de séparer le nom du produit de la valeur mesurée. Le nom commercial « Flexible 50A » annonce un duromètre de 50 Shore A, et le texte de présentation reprend cette valeur. Pourtant, le tableau des propriétés de la même fiche indique une dureté mesurée de 55 Shore A. Les deux informations coexistent sur la page du fabricant.

Ne normalisez pas cet écart vous-même. Conservez le nom du produit et relevez séparément la valeur mesurée sur des éprouvettes imprimées dans les conditions précisées : la fiche indique des pièces produites sur Form 3, en couches de 100 µm, avec les réglages et les étapes de post-traitement propres à cette résine. Une pièce fine, orientée autrement ou post-curée différemment peut donner un résultat distinct.

La page produit Tough 1000 consultée n’affiche pas de valeur Shore dans ses caractéristiques listées; cela ne permet pas de conclure que Formlabs ne la mesure jamais. Elle présente d’autres indicateurs, dont traction, modules de traction et de flexion, Izod entaillé et impact Gardner. Ne remplacez pas une propriété par une autre : si la dureté est déterminante, cherchez une donnée de dureté pour la formulation précise plutôt que de supposer qu’un module la remplace.

Allongement et traction : lire les chiffres avec leur protocole

L’allongement à la rupture peut être mal lu s’il est isolé des autres résultats : la Flexible 50A affiche 160 % et la Tough 1000 180 %. Ces nombres indiquent l’allongement d’éprouvettes avant rupture dans les conditions déclarées; ils ne suffisent pas à classer la souplesse d’une pièce ou d’une résine. Lisez-les avec les mesures de contrainte et de module correspondantes, sans transformer une valeur en effort nécessaire pour votre géométrie.

Les fiches distinguent plusieurs résultats. La Flexible 50A indique une résistance ultime à la traction de 3,4 MPa, une contrainte de 0,9 MPa à 50 % d’allongement et de 1,7 MPa à 100 %. Tough 1000 affiche 26,3 MPa de résistance ultime en traction, un module de traction de 932 MPa, une résistance en flexion de 29 MPa et un module de flexion de 761 MPa. Formlabs décrit Tough 1000 comme ductile, mais ces chiffres seuls ne décrivent pas la déformation ou la charge d’une pièce donnée; gardez séparées traction, contrainte à allongement donné et flexion.

Ces deux jeux de valeurs ne sortent pas du même banc. La fiche Flexible 50A cite des pièces imprimées sur Form 3 à 100 µm, celle de la Tough 1000 des pièces imprimées sur Form 4 à 100 µm puis post-curées 12 minutes à 70 °C dans un Form Cure V2. Vous pouvez poser ces chiffres côte à côte avec leur périmètre, mais ils ne constituent pas un test comparatif contrôlé.

Cycles répétés, fatigue et déchirure : ce que les fiches affirment

La page Flexible 50A liste une résistance à la déchirure de 12,3 kN/m, une compression rémanente de 3,1 % après 22 h à 70 °C, et affirme que ses pièces peuvent plier, s’étirer et se comprimer au fil de cycles répétés sans se déchirer puis revenir rapidement à leur forme. Ce sont les déclarations Formlabs pour cette formulation et ses éprouvettes. Elles ne garantissent ni la reprise d’une autre géométrie, ni l’étanchéité d’un joint, ni un contact cutané.

Pour Tough 1000, la page cite un facteur d’intensité de contrainte maximal de 1,94 MPa·m½, un Izod entaillé de 72 J/m et un essai de fatigue en flexion Ross supérieur à 100 000 cycles à 30° de déflexion et 1 Hz, à 23 °C. Le travail de rupture apparaît avec des unités contradictoires sur la même page : 3 200 J/m² dans le texte descriptif et le bloc Mechanical Properties, mais 3 200 J/m dans la ligne Work of Fracture des Tech Specs. Ne réconciliez pas cette unité; omettez la valeur ou signalez les deux libellés. Les conditions du Ross sont celles de l’essai Formlabs, pas une durée garantie pour votre charnière.

La page conserve aussi deux écarts sur l’impact Gardner. Son texte de présentation annonce 128 in-lb; les Tech Specs indiquent 13,1 J à 1/32 po (0,97 mm), tandis que le tableau comparatif donne 13,1 J, soit 116 in-lb, à 1/32 po (0,8 mm). La page ne réconcilie ni les deux équivalents en in-lb ni les épaisseurs métriques; gardez la source et son bloc exacts au lieu de les convertir silencieusement. Elle affiche aussi 14,5 J à 1/16 po (1,9 mm). L’Izod entaillé reste un autre essai, sans conversion en Gardner.

Post-traitement : lavage, séchage et post-cure selon chaque fiche

Les deux fiches décrivent le même squelette : un lavage à l'alcool isopropylique ou à une solution à base d'éther pour retirer la résine non polymérisée, puis une post-cure qui achève la réaction chimique commencée à l'impression. Formlabs insiste sur le fait que la post-cure est indispensable pour que les résines techniques atteignent leur résistance et leur fonction complètes. Les réglages de lavage sont publiés pour Form Wash et Form Wash L, les réglages de cure séparément pour Form Cure V1, V2, L V1 et L V2.

Pour Tough 1000, Formlabs recommande, pour obtenir le meilleur état de surface, un séchage à l’air d’au moins 30 minutes après lavage et avant manipulation. Cette indication est propre à Tough 1000; pour Flexible 50A ou une autre formulation, consultez ses instructions applicables au lieu d’étendre cette durée.

De même, le protocole « 12 minutes à 70 °C dans un Form Cure V2 » est la condition dans laquelle les valeurs de la Tough 1000 ont été mesurées. Ce n'est ni un profil universel ni la consigne valable pour une autre génération de Form Cure. Pour vos propres pièces, suivez le réglage publié pour votre appareil, et relisez notre guide du post-traitement résine pour l'ordre des opérations et la manipulation des pièces encore collantes.

Compatibilité machines et méthode de choix

Les listes de compatibilité se recouvrent et ne sont pas identiques. Flexible 50A est listée pour Form 4, Form 4B, Form 4L, Form 4BL, Form 3, Form 3L, Form 3B, Form 3BL et Form Studio 1, avec les bacs et plateaux indiqués sur sa page et une couche minimale de 100 µm. Tough 1000 est listée pour Form 4, Form 4B, Form 4L, Form 4BL et Form Studio 1, avec Form 4 Resin Tank, Form 4L Resin Tank ou Form Studio Resin Tank Pro. Form 4 et Form Studio 1 apparaissent donc sur les deux listes; les accessoires et conditions restent à vérifier pour la résine exacte. Ces pages ne documentent pas les autres marques SLA.

Pour ces deux exemples, commencez par l’usage indiqué sur la page produit puis vérifiez les données pertinentes de la formulation exacte. Flexible 50A est présentée pour des prototypes élastomères; sa page liste dureté mesurée, déchirure et contraintes à allongement donné. Tough 1000 est présentée comme ductile et résistante aux impacts; sa page liste traction, modules, Izod et Gardner avec les réserves décrites plus haut. Les conditions d’impression, de post-cure et les propriétés requises par votre pièce doivent aussi correspondre. Cette méthode ne classe pas toutes les résines « flexibles » et « tough ».

Si vous n'avez pas encore d'imprimante, le guide pour choisir une imprimante résine et la fiche de la Formlabs Form 4 aident à vérifier la compatibilité avant de penser au matériau. Pour chiffrer l'ensemble bac, résine, lavage et cure, l'outil budget de démarrage évite les oublis.

Sources et limites

• Flexible 50A Resin | Formlabs
• Tough 1000 Resin | Formlabs

Nous organisons la documentation des fabricants et des communautés ; nous n’avons pas mesuré ces produits nous-mêmes. La notice de votre modèle exact prime sur ces explications générales.