Comment choisir son matériau d’imprimante 3D ?

Comme une imprimante papier classique, l’imprimante 3D nécessite des cartouches de matériaux pour fonctionner. Dans le cas de l’impression 3D par dépôt de filament (aussi appelé impression 3D FDM), les machines disponibles sur le marché utilisent des filaments plastiques commercialisés sous forme de bobines ou cartouches fermées.

Les filaments d’impression FDM font notamment parti de la famille des « thermoplastiques », c’est à dire qu’ils deviennent mous et malléables lorsqu’ils sont chauffés et reviennent à leur état solide lorsqu’ils sont refroidis.

Les filaments les plus populaires : l’ABS et le PLA

Parmi les filaments les plus répandus sur le marché, on retrouve l’ABS et le PLA.

L’ABS (pour Acrylonitrile butadiène styrène) est un des plastiques les plus utilisés au monde. Il s’agit du plastique utilisé pour les briques de Lego, mais on le retrouve en grande quantité dans l’automobile, l’électroménager ou même le médical.

L’ABS s’imprime aux alentours de 230°C, mais nécessite une imprimante 3D équipée d’un plateau chauffant, car il a tendance à se rétracter sur lui-même. L’ABS est un plastique résistant mais tout de même légèrement flexible, ce qui fait de lui un plastique préféré au PLA pour la réalisation de pièces mécaniques.

Pour éviter l’inhalation de particules fines liées à l’ABS, il est conseillé d’opérer dans une pièce bien aérée, à moins que vous ne possédiez une imprimante 3D équipée d’une enceinte fermée avec filtre à air.


La gamme de filaments ABS du fabricant d’imprimantes 3D Zortrax

Le PLA (pour Polyactic Acid) est quant à lui un bio-polymère, c’est à dire un plastique d’origine végétale dont la matière première est l’amidon de maïs. Sa température d’impression est plus faible que l’ABS et se situe entre 180 et 220 °C. Le PLA ne nécessite pas de plateforme chauffante et est un des matériaux les plus faciles à imprimer. Généralement les objets imprimés en PLA auront une finition plus brillante et plus lisse que ceux imprimés en ABS, mais seront moins résistants aux chocs et à la température.

Les cartouches protégées du fabricant XYZprinting

Un large choix de matériaux avec des filaments « exotiques »

Si ces deux plastiques représentent l’essentiel des matériaux vendus aujourd’hui, il existe une multitude de filaments dits exotiques, des filaments composites mais aussi des filaments de performance, plutôt destinés à un usage professionnel, ainsi que des filaments supports.

Parmi les filaments exotiques, on retrouve notamment les filaments flexibles, qui comme leur nom l’indique sont élastiques et malléables. Du fait de leur flexibilité, ils nécessitent également un plateau chauffant et requiert un peu d’expérience pour obtenir des pièces parfaites.


Un exemple de pièces imprimées en filament flexible

Les filaments composites sont des filaments composés d’un plastique, typiquement le PLA, et d’un autre matériau naturel. On trouve par exemple des filaments composés à partir de fibres de bois, de pierre ou même de poudre métallique offrant un rendu proche du métal d’origine une fois poncée.

Les filaments dits de performance sont des filaments plastiques offrant des propriétés techniques intéressantes tel qu’une très bonne solidité (filament Nylon ou Carbone) ou une résistance à de hautes températures (comme le filament PC), à la corrosion, conductibles d’électricité, respectant certaines normes en matière de biocompatibilité ou de contact alimentaire (comme le filament PET). Ceux-ci se destinent toutefois à un usage professionnel et peuvent nécessiter des imprimantes plus performantes.


Certains filaments permettent d’obtenir un rendu métallique

Les filaments de support, quant à eux sont fait à base de plastiques solubles tels que le HIPS ou PVA. Ceux-ci servent à créer les structures de support d’un objet complexe, impossible à imprimer sans structure amovible. Il faudra donc utiliser une imprimante à double buse extrudeuse afin d’associer le matériel souhaité au matériel de support.

Généralement, le HIPS est associé à l’ABS et le PVA au PLA étant donné qu’ils ont des propriétés en commun. Après l’impression, il suffit de plonger l’objet imprimé dans la solution soluble (le limonène pour le HIPS, l’eau pour le PVA) pour se débarrasser des supports.