Avec l'arrivée régulière de nouveaux matériaux innovants sur le marché de l'impression 3D, il complique de choisir le bon matériau/filament pour son imprimante 3D. Historiquement, le PLA et l'ABS ont été les deux polymères les plus couramment utilisés dans l'impression 3D, mais leur domination initiale a été dépassée. Découvrons sans plus tarder le principe des filaments pour imprimante 3D et les différents types de filaments 3D !

Le principe des filaments pour imprimante 3D

L'impression 3D, aussi appelée fabrication additive chez les professionnels, n'est pas une technologie à sens unique. Il existe en fait de nombreuses façons d'imprimer un objet en 3D. Bien que les techniques utilisées varient dans la forme, les principes sont toujours les mêmes.

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Contrairement aux techniques de fabrication traditionnelles, qui dans la plupart des cas s’effectuent par moulage de la matière pour obtenir la forme finale souhaitée, en impression 3D, il s'agit de découper la matière selon des coordonnées XYZ (largeur, profondeur, hauteur) créées par une imprimante 3D afin d'acquérir les pièces désirées. Ainsi, la pièce est construite par superposition de couches réalisées par les imprimantes 3D.

Les consommables utilisés en impression 3D sont alors chauffés à une température élevée par l’imprimante qui possède un système de bras chauffant à haute température, puis le consommable fondu est disposé sur le plateau selon le plan 3D définis. Au fil du temps, le matériau durci et obtient une résistance très élevée. À titre d'exemple, les pièces imprimées par des imprimantes 3D sont de haute qualité, car même utilisée dans des endroits de forte humidité, le plastique ne casse pas.

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Le tpu utilisé par les imprimantes pour la fabrication des pièces peut donc être utilisé à des fins extérieurs, pour la réparation d’un objet par exemple. La capacité des matériaux comme le pla, par exemple, qui compose le filament d’une imprimante est donc polyvalent.

Ainsi, dans un contexte plus industriel, les objets imprimés en 3D peuvent être produits à un prix intéressant, à la demande, avec peu de déchets de matière, et avec des chaînes de production plus courtes. Les objets 3D industriels sont des prototypes visant à vérifier la fonctionnalité géométrique d'un produit. Ce qui permet ainsi de s’assurer qu’un produit est conforme avant de le créer à plus grande échelle.

De plus, la qualité des matériaux permet d’effectuer divers tests de qualité d’un produit réalisé avec une imprimante 3D. Par exemple, un objet d’essai imprimé en abs ou en tpu pourra facilement subir des tests dans des endroits à forte humidité ou au contraire etre placé dans un endroit chauffant où la température sera augmentée afin de vérifier la résistance des pièces.

Les différents types de filaments

On pourrait penser que le plastique est le seul matériau utilisé dans l'impression 3D, mais il existe une très large gamme de matériaux disponibles pour cette technologie. Il faut savoir que chaque procédé d'impression 3D fonctionne avec un type de matériau spécifique.

Les filaments PLA et ASA

Les consommables les plus couramment utilisés pour l’impression 3D sont deux principaux filaments : le filament PLA et le filament ASA. Ces polymères se ramollissent et sont malléables lorsqu'ils sont chauffés à une forte température puis reviennent à l'état solide et gagne en résistance lorsqu'ils sont refroidis. Ils sont ainsi d’une grande résistance et permettent de produire des pièces de qualité très facilement avec une imprimante 3D.

• Le PLA : le pla est un matériau le plus couramment utilisé dans l'impression 3D. Respectueux de l'environnement par son origine végétale (amidon de maïs, racine de manioc, navet), ce filament biodégradable et non toxique dégage une odeur légèrement sucrée à l'impression. Il peut être utilisé pour imprimer des articles qui entrent en contact avec des aliments, tels que des bols et des tasses. Vous pouvez facilement trouver des rouleaux de ce filament sur Amazon pour un prix très attractif.
• L'ASA : dérivé du pétrole, ce filament est considéré comme un plastique technique, car il conserve son apparence et sa résistance aux chocs dans des conditions défavorables telles qu'une exposition prolongée à l'air, à la pluie, au froid et à la chaleur.

Le filament HIPS

Le HIPS est un plastique couramment utilisé comme matériau de support pour l'impression 3D. Ce matériau pour imprimante 3D est dérivé du nom français de polystyrène et possède des propriétés physiques très semblables à celles de l'ABS. Ce filament est recyclable et sans danger. Cependant, bien qu'il ne soit pas toxique, il est conseillé de l’utiliser dans un endroit bien ventilé, car les vapeurs fondues peuvent être irritantes.

Comme son nom l'indique, ce matériau TPU est extrêmement résistant aux chocs et légèrement plus résistant que l'ABS.