Matériaux pour l'impression 3D

 PETG

Lorsque l'on cherche à produire des pièces plus résistantes à la chaleur que le PLA on peut s'orienter vers le PETG. On trouve parfois la dénomination PET-G. Car il s'agit en fait de PET (le même plastique que celui utilisé pour fabriquer les bouteilles d'eau) que l'on vient glycolyser (-G) pour permettre son impression.

D'un point de vue mécanique, le PETG est à mi-chemin entre le PLA et l'ABS avec notamment une très bonne résistance à la traction.

 PETG Métallisé

Comme pour le PLA métallisé, la charge paillettes ajoutée au PETG a un rôle purement esthétique.

Cet effet métallisé permet d'augmenter le réalisme de la pièce produite dans certains cas de figure.

 PCTG

Le PCTG est un matériau assez récent dans l'impression 3D. Proche cousin du PETG, il résiste mieux à la chaleur et aux chocs. Se résistance chimique est meilleure que le PETG même il faudra faire des tests spécifiques pour s'assurer que la pièce produite résiste bien à l'agent chimique en question.

En version non pigmenté, sa clarté sera meilleure qu'un PETG naturel. Comme pour le PETG, les pièces produites seront brillantes.

Les domaines d'application du PCTG sont donc variés. Ce matériau permet répondre à bien des problématiques dans le domaine industriel.

 PLA

Le PLA est le matériau roi de l'impression y compris chez les professionnels.

Pourquoi ? Il est biosourcé, facile à imprimer, au rendu parfait. Mais son talon d'Achille est sa faible résistance à la chaleur. Au-delà de 40-50°C le PLA perd de sa consistance. Selon les contraintes appliquées et la forme de l'objet celui-ci risque de se déformer à la chaleur.

Ceci étant un objet en PLA placé dans un entrepôt bien isolé (mais non climatisé) résistera très bien dans le temps. Au-delà de la production de prototypes ou de répondre à des problématiques de validation de forme, le PLA est un très bon candidat pour la fabrication de gabarits.

 PLA 3D870

A l'origine le PLA pur, ou acide polylactique, est très utilisé pour l'emballage alimentaire. Aussi historiquement la résine utilisée pour fabriquer le filament PLA n'est pas "conçue" pour l'impression 3D mais bien pour l'emballage alimentaire (n'en déduisez pas que tous les filaments PLA sont aptes au contact alimentaire, loin s'en faut).

Devant la montée en puissance de l'impression 3D, et notamment de la consommation de fil PLA, NatureWorks, acteur majeur de la fabrication de pellets de PLA, a mis sur le marché une résine dédiée à l'impression 3D, la résine "3D870".

Les atouts du PLA 3D870 sont nombreux. Il s'imprime plus vite, dispose d'une bien meilleure résistance que le PLA classique et résiste légèrement mieux à la chaleur. Cette résine constitue un grade professionnel de PLA spécialement dédié à l'impression 3D.

 PLA Mat

Pour certaines applications le rendu brillant des pièces imprimées en PLA pose problème.

Il peut s'agir de problématiques techniques dans la cadre d'applications optiques par exemple. Dans le domaine de l'architecture le rendu brillant du filament PLA fait perdre les maquettes de leur réalisme.

Le filament PLA mat répond à ce problème en permettant la production de pièces qui ne reflètent pas la lumière. Ce type de filament répond aux problématiques citées ci-dessus et permettent, de manière plus générale, de produire de pièces au rendu "moins plastique".

 PLA Métallisé

L'objectif ici est purement esthétique. Aucun gain de performance mécanique n'est à attendre d'un filament PLA métallisé.

L'effet métallisé est obtenu par l'ajout d'une charge de paillettes au polymère de base. L'effet obtenu peut donner plus de réalisme dans certains cas de figure.

 PLA Silk

Le PLA Silk, ou PLA soie, est une variante du PLA qui produit des pièces extrêmement brillantes. La brillance est telle que les couches semblent disparaître. La réflexion de la lumière par l'objet trompe l'œil qui n'arrive plus à distinguer l'effet "escalier" typique des impressions 3D à dépôt de filament fondu.

L'objectif est purement esthétique.

 ASA

L'ASA est un proche cousin de l'ABS. Il présente la particularité de résister aux ultra-violets. C'est la raison pour laquelle on retrouve souvent ce plastique dans les habitacles de voiture.

L'ASA présente également une bonne résistance à la chaleur (70-80°C). Ces caractéristiques en font le candidat idéal pour la production de pièces destinées à un usage en extérieur.

 ABS

L'ABS est un matériau styrénique issu de l'industrie pétrolière. C'est un plastique que l'on retrouve très souvent dans notre quotidien.

Ces atouts sont son coût faible et sa très bonne résistance à la chaleur (80-90°C) pour un matériau standard.

 Nylon (PA)

Le nylon ou polyamide (PA) permet la production d'objets souples qui résisteront mieux aux chocs. Ce matériau est beaucoup utilisé dans le domaine de l'automobile du fait de sa bonne résistance aux frottements.

En général, les nylons présentent une bonne tolérance aux agents chimiques.

 Polypropylène (PP)

Comme le nylon, le polypropylène (PP) produit des pièces souples.

Il présente comme autre caractéristique une faible densité (inférieure à 1g/cm3) et un caractère hydrophobe. A l'inverse du nylon, le PP n'absorbe pas l'eau.

 Flexible (70A)

Avec une dureté Shore native de filament TPU de 70A, on atteint bientôt les limites d'imprimabilité des filaments souples et élastiques. Il devient en effet difficile d'extruder ce type de filament très souple et élastique.

Les applications sont nombreuses, essentiellement techniques. Notez que ces filaments étant délicats à extruder, le temps d'impression augmente et de facto le coût d'impression.

 Flexible (82A)

Il s'agit du filament TPU "standard" de l'impression 3D à dépôt de filament fondu. Sa dureté est "moyenne" et répond à de nombreuses applications.

C'est aussi la raison pour laquelle on retrouve la plus grande diversité de coloris parmi les matériaux flexibles.

 Semi-Flexible (98A)

La dureté du matériau est ici plus élevée. C'est la raison pour laquelle on parle de filament TPU semi-flexible.

Ceci étant les pièces produites sont bien souples et élastiques. Pour imager ce fait on peut signaler qu'il est possible de faire un nœud avec un filament flexible, ce qui n'est pas possible avec un filament PLA ou PETG par exemple.

Rappelons également qu'en impression 3D à dépôt de filament fondu il est possible de jouer sur l'épaisseur des murs et la taux de remplissage pour obtenir des variantes de dureté finale de l'objet.

 Semi-Flexible anti-chocs (70D)

On est ici sur ce qui se fait de plus dur en TPU (thermoplastique polyuréthane).

C'est le matériau idéal pour produire des pièces quasi-rigides mais qui absorberont très bien les chocs. C'est le matériau dédié à la production de pièces anti-chocs.

 PETG Chargé Carbone

Le PETG carbone est le matériau chargé carbone le plus couramment rencontré dans l'impression 3D. La charge carbone adjointe au polymère de base, le PETG, lui confère des propriétés de meilleures résistance et rigidité.

Les micro-fibres de carbone améliorent l'adhérence entre les couches, point faible de la technologie de fabrication additive.

Ce matériau est destiné aux applications techniques avec utilisation en situation réelle.

 PETG ESD Céramique

Le PETG ESD à charge céramique assure la protection des équipements électroniques en évacuant l'électricité statique.

Contrairement aux matériaux ESD à base de carbone, le PETG ESD céramique ne noircit pas l'environnement de travail en cas de frottement.

Par ailleurs, comme souvent avec l'ajout d'une charge à un polymère pur, on obtient de nouvelles propriétés physiques. Les pièces produites pourront résister à une température jusque 80°C.

 ABS ESD Noir de carbone

L'ABS ESD avec charge noir de carbone permet l'impression de pièces mécaniquement résistantes et protégées contre les chocs électrostatiques. Ses domaines d’application sont par exemple la confection de boîtiers de disques durs ou encore de connecteurs électroniques.