Quel type de filament pour une imprimante 3D ?

L'impression 3D est une technologie en constante évolution qui a révolutionné la manière dont nous concevons et fabriquons des objets. Du prototypage rapide aux pièces sur mesure, l'impression 3D offre des possibilités infinies. Pourtant, choisir le bon matériau est primordial pour obtenir des résultats optimaux. Dans cet article, nous allons passer en revue les principaux types de filaments pour imprimantes 3D et leurs caractéristiques, afin de vous aider à sélectionner celui qui convient le mieux à vos besoins et à votre projet.

Les filaments les plus courants : PLA et ABS

Parmi les nombreux matériaux disponibles pour l'impression 3D, le filament PLA et le filament ABS sont les plus populaires et les plus utilisés. Ils sont tous deux thermoplastiques, ce qui signifie qu'ils deviennent mous et malléables lorsqu'ils sont chauffés, puis durcissent en refroidissant. Cependant, ils présentent des différences notables en termes de propriétés et d'applications.

Le filament PLA : un matériau polyvalent

Le filament PLA (acide polylactique) est un matériau biodégradable et écologique, fabriqué à partir de ressources renouvelables telles que le maïs, la betterave à sucre ou la canne à sucre. Il est particulièrement apprécié pour sa facilité d'utilisation, sa qualité visuelle et son faible dégagement d'odeurs lors de l'impression.

Le PLA présente une bonne résistance aux chocs et une rigidité satisfaisante, ce qui en fait un matériau adapté pour de nombreuses applications, notamment la réalisation de prototypes, de maquettes, de figurines ou de pièces décoratives. Toutefois, il est important de noter que le PLA a une faible résistance à la chaleur (sa température de déformation est d'environ 60°C) et à l'humidité, ce qui limite son utilisation pour des pièces devant être exposées à des conditions extrêmes.

Les paramètres d'impression recommandés pour le PLA sont les suivants :

  • Température d'impression : 190-220°C
  • Température du plateau : 0-60°C (un plateau chauffant n'est pas nécessaire)
  • Vitesse d'impression : 40-100 mm/s

Le filament ABS : résistance et durabilité

Le filament ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène) est un autre matériau couramment utilisé pour l'impression 3D. Il est robuste et possède une excellente résistance mécanique, ainsi qu'une bonne résistance à la chaleur (jusqu'à 100°C) et aux chocs.

L'ABS est particulièrement adapté pour la fabrication de pièces mécaniques, de pièces soumises à des contraintes importantes ou devant résister à des variations de température. Cependant, il peut être plus difficile à imprimer que le PLA, en raison de sa tendance à se déformer et à se fendre lors du refroidissement. De plus, l'ABS dégage des fumées potentiellement nocives lors de l'impression, il est donc recommandé de l'utiliser dans un espace bien ventilé avec un système de filtration.

Les paramètres d'impression recommandés pour l'ABS sont les suivants :

  • Température d'impression : 230-260°C
  • Température du plateau : 90-110°C (un plateau chauffant est nécessaire)
  • Vitesse d'impression : 40-100 mm/s

Les filaments techniques : nylon, TPU et matériaux composites

Outre les filaments PLA et ABS, il existe également des matériaux plus spécialisés, adaptés à des applications spécifiques ou offrant des caractéristiques particulières.

Le nylon : résistance et flexibilité

Le nylon est un matériau synthétique présentant une résistance mécanique exceptionnelle, une grande résistance à l'abrasion et une bonne résistance à la chaleur (jusqu'à 180°C). Il est également très résistant à l'humidité, ce qui en fait un choix idéal pour des pièces devant être exposées à des environnements humides ou mouillés.

Le nylon est particulièrement adapté pour la fabrication de pièces mécaniques complexes, de pièces devant résister à des contraintes importantes, ou encore de pièces flexibles. Cependant, il peut être plus difficile à imprimer que le PLA ou l'ABS, en raison de sa tendance à absorber l'humidité et de ses exigences en matière de température d'impression.

Les paramètres d'impression recommandés pour le nylon sont les suivants :

  • Température d'impression : 250-270°C
  • Température du plateau : 70-90°C (un plateau chauffant est nécessaire)
  • Vitesse d'impression : 30-60 mm/s

Le TPU : élasticité et résistance

Le TPU (polyuréthane thermoplastique) est un matériau élastomère possédant une excellente résistance à l'abrasion, une bonne résistance aux chocs et une grande flexibilité. Il est également résistant aux huiles, aux graisses et aux solvants, ce qui en fait un choix intéressant pour des pièces devant être exposées à des produits chimiques.

Le TPU est idéal pour la fabrication de pièces souples et flexibles, telles que des joints, des soufflets, des amortisseurs ou des coques de protection. Les paramètres d'impression recommandés pour le TPU varient en fonction de la dureté du matériau, mais les valeurs suivantes peuvent servir de point de départ :

  • Température d'impression : 220-250°C
  • Température du plateau : 0-60°C (un plateau chauffant n'est pas nécessaire)
  • Vitesse d'impression : 20-40 mm/s

Les matériaux composites : diversité et innovation

Les filaments composites sont des matériaux combinant deux ou plusieurs éléments, tels que des fibres de carbone, de verre, de Kevlar ou des particules métalliques, avec une matrice polymère (généralement du PLA ou de l'ABS). Ces matériaux offrent des caractéristiques spécifiques, telles qu'une meilleure résistance mécanique, une conductivité thermique ou électrique, une résistance à la corrosion ou encore des propriétés esthétiques particulières.

Les filaments composites sont utilisés pour des applications variées, allant de la réalisation de pièces mécaniques renforcées à la fabrication d'objets décoratifs ou artistiques. Les paramètres d'impression pour ces matériaux dépendent de la nature du composite et de la matrice polymère utilisée.

Conclusion : choisir le bon filament pour votre projet

En résumé, le choix du filament pour votre imprimante 3D dépend de plusieurs facteurs, tels que les caractéristiques recherchées pour la pièce (résistance, flexibilité, résistance à la chaleur ou à l'humidité), les applications envisagées (prototypage, pièces mécaniques, objets décoratifs) et les contraintes liées à l'impression (température, plateau chauffant, post-traitement).

Le PLA et l'ABS sont des matériaux polyvalents et accessibles, adaptés à de nombreuses situations, tandis que les filaments techniques tels que le nylon, le TPU ou les composites offrent des performances et des propriétés spécifiques pour des besoins précis. Prenez le temps d'analyser vos besoins, d'évaluer les différentes options et de réaliser des tests pour trouver le filament qui conviendra le mieux à vos projets d'impression 3D.

FAQ

 

Quel type de filament peut-on utiliser pour une imprimante 3D ?

Il existe différents types de filament que l'on peut utiliser pour une imprimante 3D : PLA (Polylactide), ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène), PVA (Polyvinyle Acétate), PETG (Polyéthylène Téréphtalate Glycol Modifié), Nylon, et bien d'autres encore.

Quel est le meilleur filament pour une imprimante 3D ?

Il n'y a pas de meilleur filament pour une imprimante 3D car chaque matériau possède des caractéristiques différentes qui conviendront mieux à certains usages. Il faut donc prendre le temps d'analyser les propriétés de chaque filament et choisir celui qui convient le mieux à votre projet.

Comment choisir le bon filament pour une imprimante 3D ?

Le choix du bon filament dépend de plusieurs facteurs : la qualité et la précision des impressions, le type de pièce à imprimer, le budget disponible, etc. Une fois ces critères évalués, vous pouvez alors choisir un filament adapté à votre projet parmi ceux disponibles sur le marché.

Quel est le prix moyen d'un filament pour une imprimante 3D ?

Le prix d'un filament pour une imprimante 3D varie en fonction du type et de la marque. En général, on trouve des filaments d'entrée de gamme entre 10 et 15 €/kg tandis que les filaments haut de gamme sont entre 25 et 35 €/kg.

Quels sont les avantages et les inconvénients du PLA ?

Le PLA est un matériau très apprécié pour ses propriétés: il est facile à imprimer, sa résistance thermique est faible, il est biodégradable, il ne requiert pas d’air climatisé ni d’environnement contrôlé. Cependant, le PLA est sensible aux températures élevées et sa résistance mécanique est faible comparée à d’autres matériaux.