Les filaments utilisés pour les différents procédés d’impression 3D peuvent être composés de plusieurs matériaux. Dans la suite, on va mettre l’accent sur les matériaux plastiques en découvrant leurs caractéristiques et leurs avantages.
Le PLA (acide polyactique)
Le PLA est le matériau le plus courant dans l’impression 3D à dépôt de filament fondu. Il est principalement composé de l’amidon de maïs. Ce qui lui offre un aspect biodégradable et utilisable dans la fabrication d’outils en contact avec les produits alimentaires, tels que des bols ou des assiettes. Cependant, le PLA est sensible à l’eau et à la chaleur. Donc, les contacts fréquents avec ces matériaux risquent de provoquer des dégradations.
La température de fonte du PLA varie entre 160 et 220°. Il n’a pas besoin de plateau chauffant pour être imprimé. S’il s’adapte bien à des post-traitements comme la peinture, il n’est pas évident de le rendre parfaitement lisse. Le ponçage n’aboutit pas à un résultat satisfaisant, car le frottement contribue à la fonte du matériau.
Plusieurs couleurs sont disponibles sur le marché, certaines teintures offrent davantage des propriétés physiques importantes. Il existe des PLA flexibles et d’autres plus durs. Les PLA flexibles nécessitent une vitesse d’impression plus lente qui ne dépasse pas 30 mm/s.
Le filament 3D fabriqué par LV3D en France est parmi les filaments PLA les plus performants que vous pouvez utiliser.
L’ABS (acrylonitrile butadiène styrène)
L’ABS est un autre matériau répandu dans l’impression 3D, en particulier chez les utilisateurs de machines de type FDM.
L’exemple le plus connu est celui des briques de Lego, composés d’ABS. Il est doté de propriétés plus importantes que le PLA en ce qui concerne la sensibilité à l’eau et à la chaleur. Par ailleurs, son rendu est plus lisse que celui du PLA. D’où, il ne requiert pas beaucoup de traitements à la sortie de la machine.
La température de fonte de l’ABS est plus élevée que celle du PLA. Elle varie entre 200 et 250°. L’ABS nécessite un plateau chauffant pour éviter sa rétraction en refroidissant. On peut trouver l’ABS en différentes déclinaisons de couleurs et de formes, par exemple sous forme de bobines de filament ou sous forme de polymère liquide.
Le PET (polytéréphtalate d’éthylène)
Extrait du pétrole, le PET est plus robuste que l’ABS et ne nécessite pas le plateau chauffant. On a recours au PET notamment pour les pièces qui exigent la solidité et la flexibilité en même temps. Les bouteilles en plastique comprennent ce matériau.
Comme le PLA et l’ABS, le PET est commercialisé en bobine. Son impression nécessite une température d’environ 220° et ne dégage aucune odeur.
Les polyamides (PA)
Les industriels utilisent les polyamides notamment dans la technique du frittage laser (SLS). Ils sont sous forme de poudre. Dans le cas d’une utilisation avec un procédé de dépôt de filament, on trouve, par exemple, le nylon sous forme de bobines. Doté d’une résistance et d’une élasticité remarquable, il fond à une température de 235 à 260° sans avoir besoin d’un plateau chauffant. La plupart des polyamides sont compatibles avec la nourriture.
Les résines
Les résines sont généralement utilisées dans les procédés SLA et PolyJet, les résines se distinguent par des propriétés physiques relatives à chaque type de résine. Elles offrent des impressions 3D extrêmement détaillées et solides en formes géométriques complexes. Le rendu des résines est lisse et nécessite un post traitement simple.
Matériaux de support (PVA et HIPS)
On utilise le PVA (alcool polyvinylique) dans les impressions 3D, en particulier dans le cas de dépôt de filament fondu avec les machines à plusieurs buses d’extrusion. Il se démarque par ses propriétés biodégradables.
Les propriétés physiques de HIPS (High impact polystyrène) ressemblent à celles de l’ABS et donne un rendu semblable, mais plus lisse. L’atout de HIPS est sa solubilité dans le D-limonène. Toutefois, la dissolution nécessite un temps plus long que pour se débarrasser du PVA.