Filament pour imprimante 3D : quels sont les principaux polymères ?

Depuis plusieurs année déjà, l’impression 3D est devenue une technologie incontournable dans de nombreux secteurs, et notamment dans l’industrie et les loisirs. Elle pour cause, face aux procédés de fabrication de pièces tels que l’injection thermoplastique ou le moulage par rotation qui demande un logistique complexe et coûteuse, l’impression 3D permet de produire des objets en 3 dimensions avec rapidité et précision depuis un « simple » fichier numérique. Mais attention, malgré la simplicité apparente du procédé, le choix des filaments d’impression 3D et notamment le choix des polymères est crucial. Mais alors quels sont les principaux polymères et leurs caractéristiques respectives ?

Comment se présentent les filaments 3D ?

Si vous n’avez pas encore eu l’occasion de voir un imprimante 3D en fonctionnement, il y a fort à parier que vous n’avez pas non plus eu l’occasion de voir comment se présentent et comment son conditionnés les filaments pour imprimante 3D.
On distingue deux diamètres distincts pour les filaments : 1,75 mm et 2,85 mm. Le choix se fait tout simplement en fonction de la machine et le diamètre de consommable qu’elle accepte. Notez que, historiquement, les premières imprimantes 3D utilisant des filaments de 3mm de diamètre. Aujourd’hui, c’est le format 1,75 qui est le plus populaire, notamment en raison d’un plus grand choix de matériaux (que nous verrons ensuite), de couleur, mais aussi de flexibilité.
A l’issue du processus de fabrication, à partir de billes ou de granulés de plastique fondus, le filament 3D est enroulé sur une bobine. Cela facilite le conditionnement d’une part, mais aussi l’approvisionnement des imprimantes 3D durant le processus d’impression d’autre part. Selon les fabricants de filament, il existe différentes tailles de bobine de filament 3D, différentes longueurs et donc, selon le diamètre des filaments différents poids de bobines.

Quels sont les principaux polymères utilisés pour l’impression 3D ?

Les matériaux utilisés pour l’impression 3D peuvent varier en termes de propriétés telles que la résistance, la flexibilité et la qualité de surface. Parmi les matériaux les plus couramment utilisés, les polymères jouent un rôle important. Nous vous proposons d’explorer les principaux polymères utilisés pour l’impression 3D et leurs caractéristiques respectives :

PLA (Acide polylactique)

Le pla, ou acide polylactique, est l’un des matériaux les plus abordables et fréquemment utilisés pour le filament d’impression 3D. Non seulement il est abordable, mais il offre également un large éventail de caractéristiques qui en font une excellente option pour les imprimantes 3D et les prototypes ainsi que pour les produits finaux. La plupart des plastiques pla sont biodégradables et recyclables, ce qui en fait la meilleure option pour les applications environnementales. En plus de ces avantages écologiques, il a une résistance thermique exceptionnelle et une durabilité accrue par rapport à d’autres matériaux plastiques couramment utilisés. Les plastiques pla peuvent être facilement imprimés avec précision sur n’importe quelle imprimante 3D standard, ce qui en fait un choix très populaire pour toutes sortes de projets liés à l’impression 3D.

ABS (Acrylonitrile butadiène styrène)

Le ABS ou Acrylonitrile Butadiène Styrène est le matériau le plus connu et largement utilisé pour l’impression 3D. Représentant environ 60% des filaments vendus, ce type de filament est particulièrement populaire grâce à sa disponibilité et sa flexibilité sur une variété d’imprimantes 3D disponibles sur le marché. Parmi les caractéristiques de performance que les utilisateurs devraient savoir, on trouve une très bonne résistance aux chocs et aux produits chimiques, ainsi qu’une excellente prise des couleurs. Le fait qu’il s’agisse d’un plastique thermoplastique ne rend pas la fixation de pièces compliquée pour répondre aux besoins en termes de clarté et finition du produit final. En même temps, à température ambiante l’aabs peut être facilement façonné, offrant aux utilisateurs un large champ d’application.

PET (Polytéréphtalate d’éthylène)

Le PET (Polytéréphtalate d’éthylène) est un etg qui est une excellente alternative pour les imprimantes 3D et il offre une variété de caractéristiques avantageuses et polyvalentes. Étant présentée comme la version synthétique et durable d’une ficelle ou d’un fil, le filament etg a rigide et stable et par conséquent très bien adapté à l’impression en 3D. Et grâce à sa rigidité, sa performance et sa durabilité élevée, les impressions finales obtenues en utilisant du PLA et du PET ont exactement les mêmes couleurs et textures que des objets manufacturés. La grande variété de produits dérivés facilement disponibles sur le marché font du PET et offre plusieurs options supplémentaires aux utilisateurs de l’impression 3D.

Nylon

Le nylon est un filament de nylon très utilisé pour l’impression 3D car il offre une gamme remarquable de caractéristiques, parmi lesquelles ses propriétés d’absorption d’humidité relativement élevée, sa haute résistance aux produits chimiques et son excellente flexibilité. Une imprimante 3D nylon est plus facile à plier et à modeler que d’autres sortes de matériaux, ce qui en fait le meilleur choix pour les pièces finales complexes ou les produits qui nécessitent une prise en main ergonomique. Le nylon offre également une bonne résistance aux chocs et à la traction et est donc particulièrement adapté aux produits qui peuvent être sujets à des mouvements répétitifs tels que les glissières et les glissières linéaires.

TPU (Thermoplastique polyuréthane)

Le TPU (thermoplastique polyuréthane) est un type de filament tout-en-un très polyvalent, parfait pour l’impression 3D. Il offre une plus grande variété de taux d’élasticité tout en étant résistant à la déchirure et aux chocs. Le TPU possède également des caractéristiques uniques telle qu’une excellente tenue dans des environnements humides ou alcalins, ce qui le rend idéal pour les pièces ourlées à usages industriels. La plupart des imprimantes 3D sur le marché actuellement sont conçues pour imprimer avec du TPU ; cependant, toutes les imprimantes ne possèdent pas toutes les mêmes fonctionnalités pour manipuler ce matériau. Assurez-vous donc de bien choisir la bonne imprimante 3D avant d’utiliser du filament TPU et vous profiterez des nombreuses qualités que ce produit peut offrir.

PETG (Glycol modifié du polytéréphtalate d’éthylène)

Le PETG est un type de filament vraiment intéressant à prendre en considération lorsque vous choisissez des matières premières pour votre imprimante 3D. Son nom complet est Glycol modifié du polytéréphtalate d’éthylène, PETG pour faire court. Alors que la majorité d’autres filaments offrent une certaine flexibilité, le PETG ajoute suffisamment de rigidité et de durabilité pour les impressions 3D qui nécessitent une force robuste. Dans la plupart des cas, PETG répond bien aux besoins en termes de soutien et offre une finition brillante ou mate. Les propriétés thermiques et chimiques supérieures en font aussi un bon choix pour une variété d’applications allant des supports personnalisés aux boîtiers encastrés. Le PETG conserve généralement sa forme même après plusieurs années d’utilisation et peut être moulé selon des configurations compliquées ou amusantes afin que chaque impression soit unique en son genre.

PP (Polypropylène)

Le PP, ou polypropylène, est un thermoplastique communément utilisé pour créer un filament pour l’impression 3D. Lorsque la qualité et le coût sont à prendre en compte, le pp est une matière abordable et durable avec des caractéristiques très pratiques. La ténacité de pp est considérable –comparable à celle du PLA– et il résiste aux impacts mieux que d’autres filaments d’impression 3D. En outre, les objets imprimés en pp peuvent résister assez facilement aux hautes températures et ne gonflent pas au contact des produits chimiques. Créée en pp par une imprimante 3d, une pièce aura également tendance à bien garder sa forme après avoir été modifiée thermiquement. Le pp est donc une excellente option pour les applications qui exigent une combinaison multifonctionnelle de propriétés physiques et chimiques fiables.

PC (Polycarbonate)

PC (Polycarbonate) est un type de filament utilisé en impression 3D. Ce matériau présente plusieurs avantages qui le rendent particulièrement attrayant pour les imprimantes 3D. PC est un excellent choix pour les applications qui doivent être à la fois solides et souples. En outre, PC a une bonne résistance à la chaleur et est considéré comme très sécuritaire en matière de rupture et de stabilité dimensionnelle. Grâce à ses caractéristiques, PC peut être utilisé pour créer des objets durablement denses, mais assez flexibles pour absorber les forces inhérentes aux applications industrielles et commerciales. Cela fait du PC l’un des filaments les plus polyvalents disponibles sur le marché aujourd’hui pour l’impression 3D.

Quels sont les critères à prendre en compte pour choisir un polymère pour l’impression 3D ?

Le choix d’un polymère pour impression 3D devrait dépendre de plusieurs facteurs :

La qualité et la disponibilité sont des critères principaux à prendre en compte lors du choix d’un filament.
De plus, le type et la taille de l’imprimante 3D jouent un rôle essentiel, car certaines imprimantes n’acceptent que certains polymères.
La précision requise est également un facteur important à prendre en considération, car elle influencera le matériau qui sera le mieux adapté au projet d’impression 3D.
Il est possible de trouver des filaments qui offrent une impression très précise.
Il est également important de prendre en compte le budget associé au filament avant de faire un choix final.