Avec l'accessibilité et l'adaptabilité croissantes de l'impression 3D, il est essentiel de connaître les matériaux utilisés. Le choix du filament d'impression 3D approprié est une décision cruciale pour l'utilisateur. Ce guide vous expliquera tout ce que vous devez savoir, des principes de base aux plus avancés, pour prendre les bonnes décisions et obtenir les meilleurs résultats.
Qu'est-ce qu'un filament d'imprimante 3D ?
Le matériau utilisé dans une imprimante 3D FDM est appelé filament. Il se présente généralement sous la forme d'une corde ou d'un fil et est dérivé des thermoplastiques, des matériaux qui peuvent être fondus puis refroidis. Ils se solidifient lorsqu'ils sont chauffés et se solidifient lorsqu'ils refroidissent. Ce processus de fusion et de solidification permet à l'imprimante d'ajouter des couches successives pour créer un objet 3D.
Le filament est introduit dans l'extrudeuse de l'imprimante, où il est chauffé jusqu'à son point de fusion, puis une fine buse le dépose sur un plateau de construction. L'imprimante dépose un seul marqueur fin à la fois, et les points sont imprimés avec un bit de données avant de créer un objet tridimensionnel. La substance est ensuite refroidie jusqu'à ce qu'elle devienne solide et utilisable.
Comment choisir le filament le mieux adapté à vos besoins
Le nombre de matériaux disponibles est très important, ce qui peut compliquer le choix du filament idéal. Pour prendre une décision et affiner le choix, vous devez prendre en compte les exigences pratiques et techniques de votre projet.
Considérations clés
Certains filaments sont simples à imprimer, mais peu robustes. D'autres offrent une meilleure résistance mécanique et thermique, mais nécessitent une imprimante plus performante. Il est essentiel d'obtenir un équilibre entre imprimabilité et performances.
Exigences du projet
Réfléchissez à l'utilisation que vous ferez de l'objet imprimé. Est-il décoratif ou doit-il résister aux contraintes et à la chaleur ? Un porte-clés ordinaire peut être fabriqué en PLA, mais un outil ou un produit d'extérieur peut nécessiter du PETG ou de l'ASA.
Compatibilité de l'imprimante
Tous les matériaux imprimés ne sont pas compatibles avec tous les types de filaments. Par exemple, les matériaux haute performance comme le polycarbonate ou le nylon nécessitent des buses haute température et des plateaux chauffants. Vérifiez également les spécifications de votre imprimante avant d'essayer un nouveau matériau.
Facilité d'utilisation
Lorsque vous essayez l'impression 3D, je suggère des matériaux tels que le PLA, qui ont des températures d'impression basses, une déformation minimale et sont généralement fiables.
Coût
L'autre facteur est le budget. Les matériaux simples comme le PLA et l'ABS sont bon marché. Les filaments haut de gamme (par exemple, les mélanges de fibres de carbone) sont beaucoup plus coûteux et nécessitent peut-être également des améliorations matérielles.
Post-traitement
D'autres filaments nécessitent une finition, comme le polissage ou la peinture. Un matériau comme l'ABS peut être lissé à l'acétone pour une finition professionnelle. D'autres, comme le PLA, offrent moins d'options de post-traitement.
Recommandation
Choisissez le filament PLA Flashforge pour des impressions aux dimensions parfaites si vous débutez ou souhaitez des rapports de qualité. Le filament ABS Pro Flashforge est plus résistant et offre une durabilité accrue pour une utilisation plus intensive.
Types de filaments courants pour imprimantes 3D : avantages, inconvénients et utilisations
Il est important de choisir le bon filament pour obtenir de bons résultats d'impression. Comprendre les types de filaments d'imprimante 3D les plus courants et leurs utilisations peut vous aider à adapter votre choix de matériau aux exigences techniques et esthétiques de votre projet.
Filament PLA (acide polylactique)
Le filament le plus couramment utilisé à la maison est le PLA. Il peut être synthétisé à partir de sources renouvelables d'amidon de maïs et est donc respectueux de l'environnement. Sa température d'impression est basse et sa déformation minimale, ce qui en fait un excellent choix pour débuter.
Avantages :
C'est facile à imprimer
Biodégradable et respectueux de l'environnement
N'a pas besoin d'un lit chauffant
Inconvénients :
Fragile au Casino
Faible résistance aux températures élevées
Meilleures applications :
Prototypes pédagogiques, objets ornementaux, prototypes bas
Produit recommandé :
Filament d'imprimante 3D PLA haute vitesse Flashforge : il est stable et facile à utiliser, et produit des impressions fluides et des détails élevés.
Filament ABS (acrylonitrile butadiène styrène)
Le filament ABS pour imprimante 3D est reconnu pour son excellente résistance mécanique et thermique, ce qui en fait un thermoplastique robuste et durable. Il est largement utilisé dans la construction et les applications fonctionnelles où la qualité structurelle est essentielle.
Avantages :
Solidité et haute résistance aux chocs
Chauffe mieux que le PLA
Est capable de post-traitement (par exemple, post-traitement à la vapeur d'acétone lisse)
Inconvénients :
Il a besoin d'un foyer et d'un film fermé pour éviter la déformation
Produit de la fumée ; il doit être bien ventilé
Meilleures applications :
Outillage, Boîtiers, Composants mécaniques et automobiles.
Produit préféré :
Flashforge ABS Pro - les performances améliorées s'accompagnent d'une stabilité dimensionnelle et d'une fiabilité accrues des éléments imprimés.
Filament PETG (polyéthylène téréphtalate glycol)
Le PETG se situe entre le PLA et l'ABS. Il allie la facilité d'impression du PLA à la durabilité et à la résistance chimique de l'ABS, ce qui explique son utilisation dans les pièces fonctionnelles.
Avantages :
Résistance et flexibilité Haute résistance Électrification Électrification Haute résistance
Résistant à l'eau et aux produits chimiques
Déformation minimale
Inconvénients :
Peut avoir un problème de cordage s'il n'est pas correctement composé
Meilleures applications :
Utilisations mécaniques, emballage alimentaire et utilisations extérieures
TPU et filaments flexibles (polyuréthane thermoplastique)
Le TPU est un filament souple et caoutchouteux, souvent utilisé pour obtenir de l'élasticité. Ces matériaux absorbent également les chocs et reprennent leur forme initiale.
Avantages :
Très extensible et durable
Amortissement efficace des chocs
Inconvénients :
Nécessite une vitesse d'impression inférieure
Une extrudeuse à entraînement direct est la mieux adaptée pour l'imprimer
Meilleures applications :
joints, coques de téléphone, objets connectés, pièces robotiques
Filament de nylon
Le nylon est un matériau haute performance reconnu pour sa souplesse, sa résistance à l'usure et sa robustesse. Il a trouvé des applications industrielles haut de gamme.
Avantages :
Excellentes performances mécaniques
Résistance à l'abrasion et aux chocs : Haute résistance à l'abrasion et aux chocs
Inconvénients :
Extrêmement hygroscopique (très absorbant)
Nécessite des températures élevées sur les buses et doit être dans un environnement contrôlé
Meilleures applications :
Pièces mécaniques utiles, engrenages, charnières et gabarits
Filaments de support solubles (PVA, HIPS)
Ces filaments sont utilisés dans les imprimantes 3D à double extrusion pour imprimer des structures de support qui peuvent être dissoutes dans l'eau (PVA) ou le limonène (HIPS), ce qui simplifie le post-traitement.
Avantages :
Permet l'impression de géométries et de vides dans les formes internes
Pour un retrait facile, cela et se débarrasser de la partie principale intacte
Inconvénients :
Coût élevé
Nécessite deux extrudeuses
Meilleures applications :
Impressions bi-matières, prototypes complexes basse résolution et structures de support sur des pièces très complexes
Filaments spéciaux et composites
Les filaments spéciaux présentent des propriétés spécifiques pour élargir les possibilités des thermoplastiques standards dans des applications avancées ou des exigences esthétiques.
Filaments remplis de fibres de carbone
Ces filaments sont également dotés de renforts en fibre de carbone hachée, ce qui les rend beaucoup plus rigides et plus légers par rapport aux versions non remplies.
Meilleures applications :
Supports, châssis, quadricoptères et gabarits de découpe
Remarque : L'abrasion des fibres est évitée grâce à l'utilisation d'une pointe en acier trempé.
Filaments remplis de métal
Avec des mélanges de PLA ou d'ABS combinés à de petites poudres métalliques (bronze, cuivre, acier inoxydable), les impressions obtenues ont le poids et l'aspect de la réalité.
Meilleures applications :
Objets d'art, bijoux, objets décoratifs
Remarque : La finition métallique peut être encore améliorée par un post-traitement (polissage, ponçage) et peut se faire au détriment du temps.
Filaments remplis de bois
Ces filaments contiennent de véritables fibres de bois, qui produisent une impression réaliste semblable à du bois avec un arôme de bois également lors de l'impression.
Meilleures applications :
Mobilier ornemental et de petit format, maquettes architecturales
Filament ASA (acrylique styrène acrylonitrile)
L'ASA est un remplacement tout aussi efficace de l'ABS pour une utilisation en extérieur ; il est plus solide et plus durable, mais résiste mieux aux UV.
Meilleures applications :
Publicité, collins, boîtiers, pièces automobiles, etc.
Remarque : des conditions d'impression similaires à celles de l'ABS sont nécessaires et présentent l'avantage de la chambre d'impression fermée.
Filament en polycarbonate (PC)
Le PC est l’un des filaments robustes et hautement tolérants à la chaleur qui sont préférés dans les applications de qualité technique.
Meilleures applications :
Outillage, pièces mécaniques à forte charge et boîtiers électroniques
Remarques : la température d'extrusion doit être élevée (260 300) et une chambre de fabrication fermée et chauffée est nécessaire.
Filament en polypropylène (PP)
Le PP présente une excellente résistance chimique, une faible densité, une résistance à la fatigue et est un filament semi-flexible avec une surface légèrement cireuse.
Meilleures applications :
dispositifs médicaux, contenants alimentaires et charnières vivantes.
Remarque : fonctionne très mal avec la plupart des surfaces de construction. Utilisez un lit d'impression spécial ou un adhésif conçu pour fonctionner avec du polypropylène.
Au-delà des filaments FDM : impression à base de résine (SLA/DLP/LCD)
Contrairement à l'impression FDM, qui utilise des thermoplastiques solides sous forme de filament, l'impression SLA (stéréolithographie), DLP (traitement numérique de la lumière) et LCD utilise des résines photopolymères liquides qui se solidifient après exposition à la lumière. Ces technologies créent des modèles multicouches d'une profondeur et d'un niveau de détail époustouflants.
Avantages de l'impression en résine
Haute résolution de détail : les imprimantes à résine ont la capacité de produire des détails plus fins que la majorité des imprimantes FDM, c'est donc un excellent choix lorsque l'on a besoin d'une pièce détaillée.
Meilleures surfaces : les composants fabriqués en résine nécessitent moins de traitement en aval afin d'avoir un niveau final de finition professionnelle.
Bon avec les pièces de niveau micro : Bon avec les pièces microscopiques, les micro-moules et les pièces de précision.
Meilleurs cas d'utilisation
Modèles médicaux et dentaires : modèles médiaux et dentaires : Dans un tel cas, une grande précision est une nécessité
Moulage et prototypes de bijoux : Moulage et prototypes de bijoux. La résine permet de révéler des détails très fins.
Figurines miniatures et objets de collection : des impressions très détaillées, avec une finition lisse
Bien que l'impression résine offre l'avantage d'offrir des détails et une finition de surface plus fins, elle ne peut remplacer la technologie FDM pour les applications nécessitant une résistance accrue. Le choix de l'impression résine ou filament doit être déterminé par vos priorités : la précision ou la fonctionnalité.
Foire aux questions (FAQ)
Qu'est-ce qui est mieux, PLA ou PETG pour mon projet ?
Le PLA est encore plus simple et préférable pour les modèles esthétiques. Le PETG est plus adapté aux produits fonctionnels plus durables, exposés à la chaleur ou aux contraintes.
Dans quels cas est-il préférable d'utiliser soit l'ABS soit le PETG et vice versa ?
Choisissez l'ABS lorsque la chaleur et le post-traitement (comme le lissage) sont prioritaires. Optez pour le PETG si vous avez besoin de résistance et de flexibilité pour une fabrication facile.
Quels sont les meilleurs filaments d’imprimante 3D à utiliser ?
Décoratif : PLA, bois, métal chargé
PETG, ABS, Nylon.
Extérieur : ASA
Souple : TPU
Géométries complexes : double extrusion PVA + PLA
Le PLA est-il plus rigide que l'ABS, ou l'inverse ?
L'ABS est généralement plus solide et plus résistant aux chocs. Le PLA est plus rigide et cassant.
Quelle est la meilleure façon de stocker les filaments d’une imprimante 3D ?
Conserver dans des sacs scellés ou des récipients hermétiques avec un déshydratant pour éviter l'absorption d'humidité, en particulier le nylon, le TPU et le PVA.
Conclusion
La différence entre imprimer avec le bon ou le mauvais type de filament d'imprimante 3D est énorme, et elle se répercute sur la qualité, la fonctionnalité et la durabilité des impressions. Qu'il s'agisse de filaments simples comme le PLA et l'ABS ou de filaments plus sophistiqués comme la fibre de carbone, ils présentent tous des compromis et des avantages.
Si vous débutez ou recherchez un filament fiable, vous pouvez vous tourner vers des marques réputées comme Flashforge . Nous proposons une gamme exceptionnelle de matériaux, tels que le PLA facile à utiliser et l'ABS Pro haute performance, adaptés à toutes les applications.
Les utilisations et les types de filaments d'imprimante 3D vous aideront à créer les conceptions que vous avez en tête avec précision et intention, quel que soit votre niveau d'expérience.
