Quels matériaux utiliser pour l’impression 3D ?

Choisir les bons types de matériaux d’impression 3D est primordial pour réussir vos fabrications. Il est nécessaires de connaitre leurs propriétés afin de les adapter au mieux à vos applications.

A travers cet article, vous découvrirez les caractéristiques et propriétés de chacun des matériaux d’impression 3D, ainsi que les résultats que vous pouvez obtenir en les utilisant.

L’impression 3D et ses applications

L’impression 3D FFF est un procédé de fabrication additive dans lequel un matériau thermoplastique est poussé à travers une buse chauffée pour créer des objets couche par couche. Les principales applications de l’impression 3D FFF sont les suivantes :

• Aides à la fabrication : avec des délais d’exécution plus rapides, l’impression 3D FFF est largement utilisée dans les industries manufacturières.
• Pièces finales : l’impression 3D offre une grande flexibilité, permettant aux entreprises de produire en interne des pièces de petites séries.
• Prototypage : les matériaux peu coûteux et les délais courts font de l’impression 3D FFF un outil idéal pour le processus de conception itératif.

Les différents matériaux d’impression 3D

Les propriétés de chaque matériau sont différentes. Il en va de même pour les caractéristiques de toutes les imprimantes 3D du marché : la taille, la vitesse d’impression, le type de buse, etc.

Qu’est-ce que le PLA ?

Le PLA est l’un des matériaux d’impression 3D FFF les plus courants. Il imprime de manière fiable avec une haute précision d’impression. Cela en fait un matériau idéal pour toute une série d’applications visuelles, des prototypes détaillés aux modèles éducatifs.

Comment imprimer le PLA

Le PLA s’imprime à des températures modérées, généralement autour de 190-210 °C. Pour le plateau, une température d’environ 50-60 °C est idéale, mais il est également possible d’imprimer du PLA sur une surface de construction froide.

Quelle est la différence entre le PLA et le PLA+ ?

Filament très répandu chez les makers, le PLA permet de réaliser du prototypage rapide dédié à l’aspect visuel et esthétique, par exemple : la réalisation de figurines ou des maquettes.

Le PLA+ dispose quant à lui d’une résistance mécanique similaire à celle d’un ABS. Il dispose d’une meilleure résistance aux chocs qu’un PLA standard. Il est idéal dans la conception de pièces à usage mécanique ou des petites séries de production.

Qu’est-ce que le PETG ?

Le PETG est un filament 3D combinant les avantages des filaments PLA et ABS. Il dispose d’une forte résistance à la température et aux chocs ainsi qu’une résistance mécanique.

Résistant à l’usure et aux environnements difficiles, le PETG est adapté à la fabrication d’outils, de pièces finales et de prototypes fonctionnels.

Comment imprimer le PETG

La température d’extrusion d’un filament PETG se situe entre 225 et 245 °C, recommandée pour garantir l’adhérence et la qualité d’impression.

Qu’est-ce que le TPU ?

Le TPU est l’un des matériaux d’impression 3D semi-flexible, utilisé dans une grande variété d’applications techniques. Le TPU est doté d’une haute résistance à l’usure et à la déchirure, ainsi qu’une flexibilité similaire à celle du caoutchouc.

Comment imprimer le TPU

La température d’impression du TPU est d’environ 220-240 °C. Nous vous recommandons d’avoir une faible humidité relative pour éviter l’absorption d’humidité.

Qu’est-ce que l’ABS ?

L’ABS est idéal pour créer des prototypes fonctionnels et des pièces d’utilisation finale. Il dispose de bonnes propriétés mécaniques et thermiques.

Comment imprimer l’ABS

L’ABS s’imprime sur un plateau chauffé. Ce matériau nécessite une température de buse plus élevée que la plupart des autres filaments, les fabricants recommandant généralement une température comprise entre 220 et 260 °C.

Qu’est-ce qu’un filament métal ?

Composite métal-polymère, le filament métal pour imprimante 3D se compose également d’alliages d’aluminium, de superalliages cobalt-chrome, d’inconel, d’acier inoxydable et d’alliages de titane.

Comment imprimer le métal

Le métal s’imprime à des températures se situant entre 230 et 260 °C, d’une buse d’extrusion trempée spécialisée et d’un ventilateur de refroidissement.

Qu’est-ce qu’un filament 3D en bois ?

Le filament 3D en bois est fabriqué à partir d’un composite polymère-bois. En effet, le PLA combine des fibres de bois ou du liège. La fabrication additive avec un filament en bois permet d’obtenir une impression 3D finale à l’aspect et au toucher similaire au bois.

Comment imprimer le bois

Le filament en bois est imprimé avec des paramètres similaires à ceux du PLA. A noter qu’une température de buse plus élevée peut faire assombrir le bois imprimé. Par ailleurs, nous vous recommandons d’utiliser une buse plus large de 0,4 mm, afin d’éviter les obstructions.

Qu’est-ce qu’un support d’impression ?

Le support d’impression soutient une pièce pendant son impression. Il existe des supports solubles comme le PVA, BVOH, HIPS ou encore le Breakway d’Ultimaker, n’endommageant pas la pièce lors de leur retrait. En effet, le PVA se dissout dans l’eau, tandis que le HIPS nécessite un solvant D-limonène.

Comparaison de l’impression SLA et l’impression SLS

Les matériaux se présentent sous différentes formes, en fonction de l’imprimante 3D utilisée :

• Filaments pour les imprimantes FFF
• Résine pour SLA (stéréolithographie) et DLP (traitement par lumière directe)
• Poudre pour les technologies de fusion comme le SLS (frittage laser sélectif)

Qu’est-ce qu’une imprimante résine 3D ?

L’imprimante résine 3D dispose de la technologie SLA pour créer des pièces. Cette dernière utilise une résine durcissant par UV. La résine 3D est d’abord versée dans un bac dans lequel est immergé un plateau. Un laser projette, par la suite, une lumière UV pour la durcir de manière sélective pour former une pièce complète.

Qu’est-ce qu’une imprimante 3D SLS ?

Les imprimantes 3D SLS utilise une matière première en poudre, généralement un polymère. La poudre est d’abord stockée dans un conteneur, où une lame distribue une fine couche de matériau sur la zone de construction. Un laser à haute puissance fusionne les particules du matériau. Ainsi, le processus est répété jusqu’à ce qu’un objet soit formé. La poudre non frittée est recyclée.

Si vous voulez en apprendre plus sur l’impression SLA et LFS, retrouvez notre article ici.

Pour rappel, il existe d’autres types de filaments pour imprimantes 3D que ceux énumérés dans cet article, tels que l’ASA, le nylon, le PP, le TPE, le PA et le copolyester.