Les Filaments Impression 3D

Choisir son filament.

Choisir son filament au mieux et en fonction de ses besoins.
Les filaments d'impréssion 3D sont classé en plusieurs catégories.
- Les Rigides
- Les Souples
- Les Flexibles
Le tout sous different aspect et couleurs
- Brillant, Mat, Bois, Carbone, Fibre de verre, Métallisé, etc ...

Les impressions 3D

Filaments pour les impressions rigides

PLA - PETG - ABS
- Ses filaments sont le plus utilisés dans l’impression 3D par les particuliers et le plus simple à utiliser.
Chaque matériau a ses caractéristiques mécaniques particulières, il vous revient de trouver le meilleur compromis en fonction de la destination de votre pièce.
Le PLA : ne possède pas une bonne résistance mécanique, ni un bon rendement thermique. Au-delà de 40-50°C il perd de sa tenue.
L'ABS : n'a pas une bonne résistance en flexion.
Le PETG : Il constituerait le juste compromis entre PLA et l'ABS.
Dans la majorité des cas, plus un matériau s'imprime à haute température, plus sa résistance à la température sera forte.
Température d'impression :
PLA : → 190 - 220°C → Plateau : 45 - 65°
PETG : → 220 - 240°C → Plateau : 75 - 90°
ABS : → 220 - 260°C → Plateau : 95 - 110°
Aspect visuel :
- Le PLA offre un bon rendu visuel avec une facilité d'impression. L'aspect visuel est d'un rendu satiné.
- Le PETG offre un bon rendu visuel très brillant.
- L'ABS, quant à lui, est d'aspect matte et donne l'apparence de pièce beaucoup plus lisse.
Facilité d'impression :
- Le PLA c'est le matériau le plus facile à imprimer. Il est le matériau le plus utiliser lorsque l'on débute l'impression 3D.
- L'ABS a très mauvaise réputation pour sa facilité d'impression. Des problématiques d'adhérence au plateau et d'intercouches. Il réagit très mal, aux variations de température. Pour trouver le bon compromis, est d'imprimer les pièces dans une enceinte fermée pour maintenir une ambiance de 30-40°C favorable à l'adhérence intercouches.
En résumé : - PLA : très beau rendu, très facile à imprimer, mais peu résistant à la température et à l'impact.
- PETG : rendu très brillant, relativement facile à imprimer, résistance à la température et performances mécaniques moyenne.
- l'ABS : rendu mat, difficile à imprimer, bonne résistance aux températures, faible résistance à la flexion.
- Le PLA, lE PETG et l'ABS sont les matériaux de bases pour l'impression 3D.
- Mais il existe d'autres polymères purs, sans charge ni alliage, dédiés pour des applications bien spécifiques.

Les filaments bois

- Le filament PLA avec une charge bois produira des pièces avec un aspect visuel bois mais également son toucher. Une buse en 0.60 mm est préconisé pour éviter tout bouchage de buse.

Les filaments effet métal

- Une charge de poudre de métal est appliquée à une base du PLA afin d'obtenir des objets au rendu métal.

Les filaments mats

- Le filament PLA est un matériau à faible réfraction de lumière qui permet de donner un effet de surface mat et brut aux pièces imprimées.

Les filaments effet pierre

- Tout comme les filaments bois, Le filament pierre est un filament spécial composé de poudre de pierre. Utilisé pour l'impression 3D dans les secteurs de la décoration ou encore de l'architecture.

Les filaments phosphorescents

- PLA ou ABS. le filament phosphorescent emmagasinent la lumière naturelle ou artificielle et la restituent dans l'obscurité.

Les filaments PMMA pour de la transparence

- Ce filament nécessitera de nombreux essais, un remplissage à 100% et un travail de ponçage et polissage.

Les filaments PETG carbone

- La charge carbone donne de la rigidité à la pièce produite. Cette plus grande rigidité permet aussi dans l'absolu de réduire la masse de la pièce, sans perdre en solidité le tout en réduisant l'épaisseur des murs ou le taux de remplissage. Il est conseillé d'utiliser des buses en acier durci ou Rubby par son abrasivité.

Les filaments Nylon carbone

- Le filament en Nylon-Fibre de Carbone incroyablement résistant et durable. Autre des caractéristiques, il a une haute résistance thermique et chimique. Résistance excellente à l'impact avec de basses températures (jusqu'a -20°). Il est conseillé d'utiliser des buses en acier durci ou Rubby par son abrasivité.

Les filaments Polypropylène fibre de verre

- Le filament de polypropylène avec fibre de verre est un matériau composite qui combine les propriétés des deux matériaux. Il est facile à imprimer, léger, résistant à l'usure, à la flexion et à la traction, avec une très bonne adhésion entre les couches et une faible déformation par rétraction. Applications : Automobile, réservoirs de carburant, etc...

Les filaments Polypropylène fibre de verre

Filaments pour les impressions souples

Le filament le plus couramment est le TPU
- Ce qui le différencie particulièrement avec les autres thermoplastiques est la possibilité d’avoir des duretés de surface très différentes. Cette spécificité est appelée « dureté shore », indique le niveau de souplesse d’un TPU
- L’un des shore les plus utilisés est le 95shA, ce qui représente une dureté assez haute. A l’inverse le plus bas, que nous ayons imprimé correctement est le 60shA. Toutefois, cela nécessite une machine préparée spécifiquement pour ce type de filament.
- Les TPU ont aussi d’excellentes propriétés telles que : Forte résistance à l’usage et à l’abrasion. Forte résistance aux huiles, aux graisses végétales, animales et aux huiles minérales. Résistance aux chocs et coupures
- Un autre point important est que les TPU ont une excellente cohésion de couche, elle confère à la pièce imprimée une homogénéité mécanique. La pièce est donc isotrope.
- le TPU a toutefois ses limites. Contrairement au silicone, les TPU ne sont pas bons dans les environnements chauds. En effet, malgré une plage de travail relativement large (-20°C / + 65°C), les TPU ne résistent pas aux hautes températures.

Conseil à ceux qui veulent imprimer avec un matériau flexible
Soyez patients sur des machines standards, les TPU s’impriment à des vitesses lentes pour ne pas causer de problèmes dans l’extrudeur. C’est une matière capricieuse. Sa plage de température d’extrusion est faible et une surchauffe peut entrainer des bulles dans la matière, à l’inverse, une température trop faible créer des sous-extrusions.

Pour concluré

Eco-responsabilité.

- A ce jour, tous les filaments utilisés en impression 3D sont issus de la pétrochimie, mis à part le PLA. L'impression 3D implique l'utilisation de matières plastiques issues, de plus ou moins loin, du pétrole.
- Il convient donc de raisonner ses productions car l’impact de cette technologie est loin d’être neutre pour l’environnement
- En ce qui concerne le PLA, ne pas le placer dans la même catégorie que les matières dérivées directement du pétrole serait une erreur. Le PLA n'est pas nul, loin de là.
- En ce qui concerne les filaments "recyclés", la grande majorité provient de déchets de production, d'erreurs de découpe, d'erreurs d'adhérence ou de défaillances de matériaux. Cela représenterait plus de 80% des déchets d'impressions 3D. D'autant plus que seulement 10% de ces déchets sont actuellement estimés comme étant recyclés.
- La filière du recyclage des pièces imprimées en 3D n'existe quasiment pas et peu d'industriels le pratiquent en interne.

La nocivité.

- Concernant la nocivité, toute impression 3D émet des nano-particules nocives. A ce jour le PLA serait le matériau qui émet le moins de nano-particules. Selon des études scientifiques disponibles, les émissions de nano particules nocives lors de l'impression de PLA sont sans commune mesure comparées à l'impression d'ABS par exemple. Mais retenez que tout thermoplastique en fusion émet des nano particules, plus ou moins, nocives. Ce n'est pas parce qu'il n'y a pas de (mauvaises) odeurs que l'impression est sans danger.