Guide ultime des matériaux et filaments pour imprimantes 3D : applications, fonctionnalités et mode d'emploi

L’impression 3D a révolutionné la façon dont nous concevons et fabriquons des objets, permettant la création efficace de structures complexes et personnalisées. La variété de matériaux disponibles pour l’impression 3D est étonnante, allant des plastiques conventionnels aux métaux avancés et aux matériaux biocompatibles.

Dans cet article de Printablog, nous explorerons certains des matériaux et filaments utilisés dans l'impression 3D et recommanderons quelques paramètres de base. Comme toujours, vous devez avant tout suivre les instructions du fabricant.

À la fin de l'article, nous vous laisserons un tableau récapitulatif que vous pourrez enregistrer comme référence pour tous vos projets.

Acide polylactique ( PLA)

Un bioplastique dérivé de ressources renouvelables, comme le maïs. Il est populaire dans l’impression 3D en raison de sa biodégradabilité et de sa manipulation facile . Il est couramment utilisé dans l'impression de prototypes et d'objets décoratifs. C'est le matériau le plus utilisé dans le monde de l'impression 3D.

Il existe une variante améliorée du PLA, appelée PLA+, qui offre une plus grande résistance et durabilité. Bien qu’il ne soit pas complètement biodégradable, il est plus durable que certains plastiques conventionnels.

Certaines études ont prouvé la biocompatibilité de ce matériau, son utilisation peut donc être étendue aux prothèses médicales.

Comment imprimer avec du PLA :

• Lit : 50°C - 60°C
• Buse : 200°C - 220°C
• Est-ce qu'un boîtier est nécessaire pour l'imprimante ? : NON

Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)

Connu pour sa résistance et sa durabilité, l'ABS est largement utilisé dans l'impression 3D. On le retrouve dans des applications qui nécessitent de la robustesse , comme les pièces automobiles et les jouets.

Ce matériau a été conçu pour la fabrication à l'aide de moules d'injection, notamment en raison de sa tendance à se comprimer lors du refroidissement, ce qui permet de le démouler plus facilement. C’est précisément cette caractéristique qui rend difficile l’impression en 3D. De par sa nature, il nécessite un environnement à température très contrôlée et nécessite un boîtier pour éviter qu'il ne se détache complètement du lit de l'imprimante pendant que nous l'imprimons.

Comment imprimer avec ABS :

• Lit : 85°C - 90°C
• Buse : 260°C - 270°C
• Est-ce qu'un boîtier est nécessaire pour l'imprimante ? : OUAIS

Acrylonitrile styrène acrylate (ASA)

Il s'agit d'un matériau étroitement lié à l'ABS, mais alors que l'ABS utilise un élastomère butadiène , l'ASA utilise un élastomère acrylique .

L'ASA est pratiquement un ABS avancé. Il allie une grande robustesse à une haute résistance aux environnements climatiques et aux rayons UV. Si vous devez imprimer une pièce destinée à être exposée à l'extérieur, c'est le matériel qu'il vous faut.

Comme son parent, il a besoin d'un boîtier d'impression pour qu'il ne rétrécisse pas pendant l'impression.

Comment imprimer avec ASA :

• Lit : 85°C - 90°C
• Buse : 260°C - 270°C
• Est-ce qu'un boîtier est nécessaire pour l'imprimante ? : OUAIS

Polyéthylène téréphtalate glycol (PETG)

Il offre une combinaison des propriétés du PET et de la facilité d'impression du PLA. Il est solide et transparent, ce qui le rend idéal pour les applications nécessitant clarté visuelle et durabilité. C'est également un matériau flexible, résistant aux chocs et aux UV.

Bien que son utilisation soit répandue dans les produits alimentaires, il n'est pas conseillé de l'utiliser à cette fin si nous l'avons imprimé en 3D, car il s'agit d'un processus de fabrication additive où nous créons une série de couches, entre lesquelles des bactéries peuvent rester au niveau microscopique , malgré le lavage.

Comment imprimer avec du PETG :

• Lit : 70°C - 80°C
• Buse : 250°C - 260°C
• Est-ce qu'un boîtier est nécessaire pour l'imprimante ? : Recommandé

Polyuréthane thermoplastique (TPU)

Il offre des propriétés élastiques, ce qui le rend idéal pour l'impression d'objets flexibles tels que des coques de téléphone, des tampons et des pièces nécessitant une certaine flexibilité. Le TPU est devenu un composant clé du portefeuille de filaments. Ce matériau exceptionnellement polyvalent a attiré l’attention des designers, des ingénieurs et des passionnés d’impression 3D en raison de ses propriétés uniques.

La difficulté d'impression avec ce filament réside dans sa tendance à se comprimer en refroidissant, et il nécessite également une faible vitesse d'impression pour éviter des problèmes tels que le cordage .

Il est recommandé d'utiliser des extrudeuses directes et non de type Bowden, bien qu'avec les précautions nécessaires et une imprimante bien calibrée, vous puissiez également imprimer avec ce type d'extrudeuses.

Comment imprimer avec du TPU :

• Lit : 45°C - 60°C
• Buse : 225°C - 245°C
• Est-ce qu'un boîtier est nécessaire pour l'imprimante ? : Recommandé

Nylon

Le nylon s’est avéré être un matériau précieux dans le monde de l’impression 3D, offrant une combinaison unique de flexibilité, de résistance et de durabilité.

Cependant, il présente certains défis, tels que l'absorption d'humidité et les températures d'extrusion élevées, ce qui le rend très difficile à imprimer et est réservé à l'impression 3D industrielle, qui est vraiment là où ces avantages sont mis à profit.

De plus, son prix est élevé, variant entre 50 et 60 € le kilo de filament. En raison de leur dureté, l'extrudeuse et la buse de votre imprimante doivent être en acier trempé.

Comment imprimer avec du nylon :

• Lit : 70°C - 80°C
• Buse : 260°C - 270°C
• Est-ce qu'un boîtier est nécessaire pour l'imprimante ? : OUAIS

Fibre de carbone

Mélangée à des polymères, la fibre de carbone offre une combinaison unique de légèreté et de résistance. Il est populaire dans la fabrication de pièces de haute performance dans les industries aérospatiale et automobile, grâce à sa combinaison de résistance et de légèreté.

La fibre de carbone imprimée en 3D est largement utilisée dans l’ingénierie et le prototypage en raison de sa capacité à créer des modèles solides et fonctionnels.

Il est extrêmement érosif, votre extrudeuse et votre buse doivent donc être en acier trempé. De plus, la fibre de carbone est un matériau très cher, atteignant près de 100 € par kilo de filament.

Comment imprimer avec de la fibre de carbone :

• Lit : 90°C - 100°C
• Buse : 280°C - 290°C
• Est-ce qu'un boîtier est nécessaire pour l'imprimante ? : OUAIS

Résines

Ce matériau est réservé aux imprimantes de type SLA, et offre une qualité d'impression exceptionnelle et détaillée. Bien qu’il présente des défis, tels que la toxicité, les avantages en termes de détails fins et de surfaces lisses en font un choix précieux pour ceux qui recherchent des résultats visuels supérieurs.

Après l'impression, les modèles imprimés en résine doivent être lavés et durcis à l'aide d'une lumière UV pour atteindre leur résistance finale.

Il existe de nombreux types de résine, certains avec des applications médicales extraordinaires, mais comme nous ne pourrons pas l'utiliser dans les imprimantes à filament, nous vous réserverons un guide spécifiquement conçu pour ce type de matériau.

CONCLUSION:

La grande variété de matériaux rend l’impression 3D accessible à tous. Utilisez ce guide sur les matériaux et filaments utilisés dans l’impression 3D comme référence principale. Vous trouverez ci-dessous un récapitulatif des différents filaments et des différentes configurations d'impression :

MATÉRIEL	LIT	AJUTAGE	ENCEINTE
PLA	50°C - 60°C	200°C - 220°C	NON
ABS	85°C - 90°C	260°C - 270°C	OUAIS
POIGNÉE	85°C - 90°C	260°C - 270°C	OUAIS
PETG	70°C - 80°C	250°C - 260°C	CONSEILLÉ
TPU	45°C - 60°C	225°C - 245°C	CONSEILLÉ
NYLON	70°C - 00°C	260°C - 270°C	OUAIS
FIBRE DE CARBONE	90°C - 100°C	280°C - 200°C	OUAIS