Les imprimantes 3D à dépôt de filament fondu (FDM) peuvent utiliser une grande variété de matières plastiques aux propriétés, à l'imprimabilité et aux cas d'utilisation différents. Dans cet article, nous aborderons les points forts et les points faibles d'une variété de filaments d'imprimante 3D, notamment le PLA, le PETG, l'ABS, le TPU, le nylon, le PC, le HIPS et le PVA. Pour chacun de ces filaments d'imprimante 3D, nous prendrons en compte leur résistance à la traction, leur rigidité, leur ténacité, leur température de déflexion à chaud, leurs paramètres de traitement et leur aptitude au traitement.

PLA (Acide Polylactique)

Le filament PLA est un matériau thermoplastique biodégradable dérivé de ressources renouvelables comme l'amidon de maïs et la canne à sucre. Sa résistance varie de 50 à 60 MPa et sa rigidité est comprise entre 3 et 4 GPa. Le PLA a une ténacité de 4 à 7 kJ/m², ce qui est relativement faible par rapport aux autres filaments. La température de déflexion thermique est comprise entre 50 et 60 °C, ce qui le rend adapté aux applications intérieures, mais pas aux utilisations à haute température ou en extérieur comme les articles dans une voiture dans les climats chauds. En termes de paramètres de traitement, la température de la buse pour le PLA varie de 190 à 220 °C et la température du lit est comprise entre 40 et 60 °C. Le PLA est facile à imprimer, présente une déformation minimale et ne nécessite pas de lit chauffant, ce qui en fait un choix populaire pour une utilisation dans l'impression 3D. De plus, le PLA est disponible dans une grande variété de couleurs et de finitions, permettant des impressions diverses et visuellement attrayantes.

PETG (Polyéthylène Téréphtalate Glycol)

Le filament PETG est une version modifiée au glycol du PET, qui offre un équilibre entre la facilité d'impression et les propriétés mécaniques des pièces imprimées. Le PETG a une résistance de 40 à 50 MPa et une rigidité comprise entre 2 et 3 GPa. Sa ténacité varie de 15 à 20 kJ/m², ce qui lui confère une bonne résistance aux chocs. Le PETG a une température de déflexion thermique de 70 à 80 °C, ce qui est supérieur à celui du PLA mais inférieur à celui de l'ABS. Les paramètres de traitement du PETG incluent une température de buse de 230 à 250 °C et une température de lit de 70 à 90 °C. Le PETG est relativement facile à imprimer, car il présente une déformation minimale et une bonne adhérence des couches. Il offre également une bonne résistance chimique et est sans danger pour les aliments, ce qui le rend adapté à diverses applications, notamment les contenants alimentaires et autres articles ménagers.

ABS (acrylonitrile butadiène styrène)

Le filament ABS est un thermoplastique à base de pétrole avec une bonne résistance, allant de 40 à 50 MPa, et une rigidité comprise entre 2 et 3 GPa. Sa ténacité est relativement élevée, de 15 à 30 kJ/m², ce qui le rend adapté aux pièces qui doivent résister aux chocs. L'ABS a une température de déflexion thermique de 85 à 100 °C, ce qui lui permet d'être utilisé dans des applications avec des exigences de température plus élevées. Les paramètres de traitement de l'ABS nécessitent une température de buse comprise entre 220 et 250 °C et une température de lit de 80 à 110 °C. L'ABS peut être plus difficile à imprimer que le PLA en raison de sa tendance à se déformer et de sa nécessité d'un lit chauffant. L'ABS produit également beaucoup de fumées pendant l'impression, il est donc important d'imprimer dans une pièce bien ventilée. Cependant, l'ABS est populaire pour sa durabilité, sa résistance chimique et sa capacité à être facilement post-traité à l'aide de techniques telles que le ponçage, le perçage et le collage.

Nylon

Le filament de nylon est un thermoplastique solide, flexible et durable dont la résistance varie de 45 à 100 MPa et la rigidité d'environ 2 GPa. Sa ténacité est assez élevée, allant de 80 à 150 kJ/m², ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une résistance aux chocs et une flexibilité. La température de déflexion thermique du nylon varie entre 120 et 160 °C, ce qui le rend adapté à diverses exigences de température. Les paramètres de traitement du nylon incluent une température de buse de 250 à 270 °C et une température de lit de 70 à 100 °C. L'impression avec du nylon peut être difficile en raison de sa sensibilité à l'humidité, ce qui nécessite un stockage et un séchage appropriés avant l'impression. Malgré ces défis, le nylon est populaire pour sa résistance à l'usure, sa résistance chimique et ses propriétés autolubrifiantes, ce qui le rend idéal pour les pièces fonctionnelles, telles que les engrenages, les roulements et les charnières.

PC (polycarbonate)

Le filament en polycarbonate est un thermoplastique solide, résistant et transparent, d'une résistance de 50 à 75 MPa et d'une rigidité comprise entre 2 et 3 GPa. Sa ténacité varie de 25 à 40 kJ/m², ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une résistance aux chocs. Le PC a une température de déflexion thermique de 130 à 145 °C, ce qui lui permet d'être utilisé dans des applications à haute température. Les paramètres de traitement du PC incluent une température de buse de 260 à 310 °C et une température de lit de 90 à 120 °C. L'impression avec du PC peut être difficile en raison de ses exigences de température d'impression élevées et de sa tendance à se déformer, ce qui nécessite un lit chauffant et une imprimante fermée. Cependant, le PC est populaire pour son excellente transparence, sa résistance aux chocs et sa stabilité dimensionnelle, ce qui le rend adapté à diverses applications, telles que les composants automobiles, les luminaires et les housses de protection.

HIPS (polystyrène à haut impact)

Le filament HIPS est un thermoplastique polyvalent avec une résistance de 35 à 50 MPa et une rigidité comprise entre 1 et 2 GPa. Sa ténacité varie de 10 à 20 kJ/m², offrant une résistance modérée aux chocs. Le HIPS a une température de déflexion thermique de 95 à 105 °C, ce qui le rend adapté aux applications intérieures et à certaines utilisations extérieures. Les paramètres de traitement du HIPS incluent une température de buse de 220 à 240 °C et une température de lit de 80 à 110 °C. Le HIPS est relativement facile à imprimer, car il présente une déformation minimale et une bonne adhérence des couches. Le HIPS peut également être utilisé comme matériau de support soluble lors de l'impression de géométries complexes à l'aide d'ABS, car il peut être dissous dans du limonène. Il est populaire pour son faible coût, sa facilité de post-traitement et ses applications telles que les matériaux d'emballage, les jouets et la fabrication de modèles.

TPU (polyuréthane thermoplastique)

Le filament TPU est un matériau souple, semblable au caoutchouc, qui se décline en plusieurs résistances et rigidités. Sa résistance peut varier de 30 à 45 MPa et sa rigidité de 0,5 à 2 GPa. Sa ténacité est impressionnante, allant de 50 à 200 kJ/m², ce qui le rend idéal pour les applications nécessitant flexibilité et durabilité. La température de déflexion thermique du TPU est comprise entre 45 et 60 °C, ce qui indique qu'il convient à une utilisation en intérieur, mais pas aux environnements à haute température. Les paramètres de traitement du TPU incluent une température de buse de 220 à 250 °C et une température de lit de 50 à 80 °C. Le TPU peut être difficile à imprimer, car sa flexibilité peut entraîner des problèmes d'extrusion et de rétraction, ce qui nécessite un réglage précis des paramètres d'impression. Cependant, le TPU est populaire pour son élasticité, sa résistance à l'abrasion et sa capacité à produire des pièces telles que des joints, des joints et des boîtiers de protection.

PVA (alcool polyvinylique)

Le filament PVA est un thermoplastique hydrosoluble d'une résistance de 10 à 20 MPa et d'une rigidité comprise entre 0,5 et 1,5 GPa. Sa ténacité varie de 5 à 15 kJ/m², ce qui est relativement faible par rapport aux autres filaments. Le PVA n'a pas de température de déflexion thermique spécifique, car il est principalement utilisé comme matériau de support. Les paramètres de traitement du PVA incluent une température de buse de 180 à 210 °C et une température de lit de 40 à 60 °C. L'impression avec du PVA peut être difficile en raison de sa sensibilité à l'humidité, ce qui nécessite un stockage et un séchage appropriés avant l'impression. Cependant, le PVA est populaire comme matériau de support pour les géométries complexes, car il peut être dissous dans l'eau, laissant la partie principale propre et exempte de structures de support.

Conclusion

Le filament PLA est le plus facile à imprimer et possède de bonnes propriétés, à l'exception de la résistance à la chaleur, c'est pourquoi le filament PLA est le filament d'imprimante 3D le plus populaire, mais vous pouvez voir qu'il existe plusieurs autres bons filaments à envisager d'utiliser. Le filament PETG est le deuxième plus populaire, car il est le deuxième plus facile à imprimer, et entre le PLA et le PETG, vous avez probablement tout ce dont vous avez besoin. Si vous voulez des performances encore meilleures de votre matériau et que vous disposez d'une imprimante capable d'imprimer avec eux, le filament PC et le filament Nylon sont d'excellents choix ! Le TPU est un filament de niche qui brille lorsque vous avez besoin de pièces extrêmement résistantes ou flexibles. Enfin, le PVA est idéal à utiliser comme matériau de support, car il se dissout dans l'eau. J'espère que cela vous a aidé à trouver un filament d'imprimante 3D qui fonctionnera le mieux pour vous et votre impression. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à les poser dans les commentaires !