Matériaux d'impression

 

PLA

Le PLA (Acide Polylactique) est un thermoplastique issue de matières végétales tel que l’amidon de maïs, tapioca, pomme de terre ou encore de la canne à sucre. Il est recyclable et aussi entièrement biodégradable dans un environnement propice. Il est utilisé dans l’emballage alimentaire et également pour les sac commerciaux biodégradables. Il sert dans la fabrication de très nombreux objets injectés, extrudés ou thermoformés. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables.

Doté d’une résistance mécanique similaire mais plus rigide et plus résistant à l’abrasion que l’ABS, le PLA est plus adapté pour confectionner des engrenages par exemple. Il peut être affecté par une exposition aux rayons UV et il a une température de transition vitreuse de 60°C. Il peut donc se déformer dans une voiture sous le soleil d’été.

Le PLA est idéal pour commencer à imprimer en 3D et c’est d’ailleurs le matériel le plus utilisé. Il est facile d’utilisation et donne les meilleurs résultats. Le PLA ne se déforme pas beaucoup avec les changements de températures ce qui permet d’obtenir de beaux détails et aussi d’imprimer des objets plus large. Il adhère à la surface d’impression couverte d’adhésif même à la température de la pièce. Le fixatif à cheveux (mention extrême) offre une très bonne adhésion entre le PLA et une surface de verre chauffé à 60°C. On l’extrude entre 185 et 230°C et on sent une très faible odeur sucrée. Il permet d’obtenir les vitesses d’impression les plus rapides jusqu’à environ 130mm/s pour les meilleures qualités de filaments.

ABS

Acrylonitrile butadiene styrene, est un thermoplastique issue du gaz naturel et du pétrole. En raison de ses propriété il est très utilisé dans les moules à injection notamment pour les briques LEGO.

L’ABS résiste bien aux chocs et offre une bonne dureté. Il a une température de transition vitreuse entre 80 et 105°C et il peut être utilisé entre -20 et 80°C. Il résiste mieux aux rayon UV que le PLA mais il peut jaunir à la longue.

L’ABS requiert un bon contrôle des conditions d’impression, il s’extrude entre 220 et 260°C et il faut chauffer la surface d’impression entre 95 et 115°C pour qu’il adhère bien et qu’il ne se déforme pas. L’ABS a une rétraction thermique élevé lors des changement de température et peut se déformer de façon importante. Il est préférable d’éviter les courants d’air autour de la surface chauffante en conservant la porte avant fermé. Un bon adhésif tel que 3DLac permet d’assurer une bonne adhésion de la première couche sur la surface d’impression et aussi d’éviter les déformations. L’ABS émet des fumées toxique lorsqu’il est chauffé et il est préférable de l’utiliser dans un endroit bien ventilé pour sortir les mauvaises odeurs.

Les filaments d’ABS doivent être conservé dans un endroit sec ou dans un sac ziploc avec un capteur d’humidité (silice, riz etc) car l’humidité peu changer ses propriétés d’impression.

HIPS

« High Impact Polystyrene » est un matériau utilisé comme support temporaire pour maintenir en place les modèles pendant leur construction. Le HIPS est soluble et il suffit de laisser l’objet tremper dans le limonene pour que la structure de support disparaisse sans laisser de traces et sans autre manipulation. Il peut également être utilisé comme matériau de base à part entière et il est abordable.

Le limonène est un extrait d’agrume très utilisé dans les produits nettoyants.

Le HIPS est compatible avec l’impression d’ABS et il dispose de propriétés similaires. Chauffer la surface d’impression entre 100 et 120°C et extruder à 235°C environ. Faire attention car le HIPS reste mou durant l’impression. Sa température de transition vitreuse est de 100°C.

PVA

« Polyvinyl Alcohol » est aussi un matériau utilisé comme support temporaire pendant la construction de modèles 3D. Il n’est pas soluble à proprement parler mais on dira qu’il se désagrège dans l’eau. La pièce sera libéré du PVA après avoir trempé quelques heures dans l’eau (chaude de préférence). Le PVA désagrégé se retrouve au fond du bac en forme de dépôt blanchâtre.

Le PVA est utilisé comme support pour l’impression de PLA. C’est un matériau difficile à utiliser puisqu’il est affecté par l’eau et par l’humidité. Il faut le conserver au sec car une exposition de quelques heures suffit à l’endommager. Un sac de plastique ziploc ainsi qu’un sachet déshydratant est recommandé pour l’entreposer. En cas d’exposition prolongé à l’humidité, il sera alors trop mou pour passer dans le mécanisme d’extrusion correctement et il sera difficile d’obtenir une bonne extrusion. Il s’extrude mieux à haute température mais il faut faire attention de ne pas dépasser une température d’extrusion de 200°C sans quoi il pourrait entrer en pyrolyse et boucher la buse très solidement. Dans ce cas il faut remplacer la buse ou re-percer son diamètre.

En raison de ces propriété on le considère comme un matériel expérimental. C’est également un matériau dispendieux en raison notamment des manipulations d’entreposage requises.