Dans le cadre d’une impression 3D, le dépôt de matière fondue est le procédé le plus utilisé. Cela est dû à son accessibilité, sa facilité et les performances offertes. De plus, ce procédé est compatible avec plusieurs thermoplastiques. Ces derniers sont transformés en filament qui peut alors fondre par l’extrudeur. Quelles sont les caractéristiques des filaments pour imprimantes 3D ? Comment choisir un filament pour imprimante ? Éléments de réponse.
Qu’est-ce qu’un filament pour imprimante 3D ?
Les filaments désignent la matière qui est utilisée lors d’une impression 3D. Cette méthode d’impression est appelée FFF (Fabrication de Filaments par Fusion) ou FDM (Fused deposition modeling). Ce procédé est le plus en vogue sur le marché étant utilisé par plus de 70 % des imprimantes sur le marché. Inventé en 1988, le modelage par dépôt de filament en fusion consiste à déposer un filament couche par couche qui en se superposant arbore la forme de l’objet.
Dans certains cas, la matière première peut être infusée avec certains matériaux pour obtenir de nouveaux filaments. Au nombre de ces matériaux pouvant être combinés aux filaments, figure les matériaux transparents, les matériaux lumineux, le verre, l’aluminium, le métal, le bois et la fibre de carbone. Avant d’acheter des filaments 3D, il convient donc de prendre connaissance des points négatifs et positifs de chaque matériau. Aujourd’hui, la médecine et l’industrie agroalimentaire utilisent de plus en plus cette technique pour imprimer des cellules et des aliments en adaptant la tête d’extrusion.
Le principe de consommable pour imprimante 3D
L’impression 3D fonctionne selon une multitude de procédés qui diffèrent selon le type d’imprimante utilisé et la technologie. Ces procédés peuvent être classés en plusieurs groupes dont :
- la solidification par la lumière ;
- le dépôt de matière ;
- l’agglomération par collage.
L’ensemble de ces procédés fonctionnent suivant le même principe. Cela voudra dire que les couches de matière sont superposées selon les coordonnés XYZ d’un fichier 3D. La seule différence remarquable lors de l’utilisation de ce procédé se situe sur la manière dont sont disposées et traitées les couches et du matériau utilisé. Par ailleurs, pour utiliser ces procédés, l’utilisateur aura besoin d’un fichier 3D, d’un consommable, d’une imprimante 3D, d’un logiciel de licing et d’un ordinateur.
Les différents types de filaments
Pour l’impression 3D, il existe une panoplie de filaments avec des spécificités selon l’utilisation et les résistances à la température. Voici les différents types de filaments qui sont très utilisés.
Le PLA
Le PLA ou acide polyactique est le filament le plus courant dans les impressions 3D. En effet, il est facile à utiliser et est fait à base d’amidon de maïs. Par conséquent, il possède un impact environnemental assez réduit. De même, il offre une bonne qualité visuelle et une bonne résistance UV. Cependant, le PLA offre une faible résistance à l’humidité et ne se colle pas facilement.
L’ABS
Après le PLA, l’ABS se présente comme le meilleur filament très utilisé dans l’industrie. C’est d’ailleurs le filament le plus utilisé pour l’impression des jouets. L’ABS est très reconnu pour sa grande résistance aux chocs. Il est aussi utilisé dans la décoration ou l’électroménager. C’est un matériau durable qui résiste aux hautes températures et à l’humidité. Cependant, l’ABS nécessite un plateau chauffant entre 80 et 1000 et une difficulté d’impression.
Le PTEG
Le PTEG est un plastique possédant une grande rigidité. Il n’a aucune odeur et il est facile d’impression. Il permet de réaliser du prototypage dans les industries et est résistant aux produits chimiques. De plus, le PTEG est très léger avec un aspect translucide. Dans un second temps, il résiste à la chaleur, aux chocs et aux produits chimiques. En termes d’inconvénient, il faut relever sa température d’impression qui est élevée.
Le TPU
Encore appelé polyuréthanes thermoplastiques, le TPU est un filament semi-flexible et flexible. Il est peu utilisé dans l’impression 3D, mais donne assez de possibilités. Grâce à sa forte résistance aux chocs, le TPU peut être utilisé dans la conception des objets de protection tels quel les objets en caoutchouc et les coques de téléphone. Par ailleurs, il n’est pas compatible avec certains extrudeurs et ne permet pas de faire des géométries complexes.
Le PC
Le PC ou polycarbonate est le plastique le plus résistant généralement utilisé pour fabriquer les CD/DVD, les vitres de serre ou les phares de voiture. Il est très prisé pour sa transparence. Il résiste à la fois à l’humidité, aux chocs et à la chaleur. Néanmoins, il est sensible aux changements de température et offre une adhérence inter couche.
Le Nylon
Le nylon possède de nombreuses combinaisons. Il est généralement utilisé dans l’industrie alimentaire, médicale et automobile. Sa particularité est qu’il est durable et résiste aux impacts. Il est donc utile dans la conception des pièces qui subissent de fortes contraintes mécaniques.
Comment choisir un filament pour son ordinateur ?
Au vu des multiples filaments qui existent, il est important de faire un choix adéquat en tenant compte de certains critères clés.
La matière
La matière est le premier élément à analyser avant de faire un choix. Certaines sont faciles à utiliser tandis que d’autres nécessitent quelques notions approfondies dans le domaine. Pour un début, il est préférable d’opter pour le PLA qui présente un coût assez abordable. De plus, il est assez écologique. Avec une expérience avérée dans le domaine, il sera plus utile d’opter pour l’ASA, le nylon ou le PETG qui offre la possibilité de faire des formes géométriques complexes.
La marque
Après le choix du matériau, il est important de s’attarder sur la marque. En faisant une prospection sur internet, vous pouvez dénicher les meilleures marques sur le marché. Cela garantit la qualité du filament et du service. Les marques les plus recommandées sont entre autres Noulei, Sunlu et Eryone.
Le conditionnement
Enfin, le conditionnement est le dernier critère à prendre en compte. Il s’agira de choisir entre le conditionnement par kilo, par 500 g et au mètre. Par ailleurs, le choix d’un filament doit dépendre de la taille. De manière générale, il n’existe pas une grande différence de taille. Pour une première utilisation, il serait judicieux d’opter pour un filament de 1.75 mm ou de 2.8 mm.
