Un guide des types de filaments d'imprimante 3D et de leur utilisation

Cet article est votre guide pour en savoir plus sur les différents types de filaments d'imprimante 3D. Je partagerai ce que j'ai appris pour vous aider à choisir le meilleur matériau pour ce dont vous avez besoin. Cela permettra de s'assurer que les objets que vous créez sont solides, esthétiques et fonctionnent bien. Peu importe si vous êtes novice ou si vous avez beaucoup d'expérience. Vous trouverez ici des informations utiles.

Ce guide vous présentera les filaments d'imprimante 3D les plus populaires. Nous commencerons par le PLA facile à utiliser et passerons à l'ABS résistant et au PETG utile. Nous examinerons les filaments spéciaux, comme ceux remplis de bois ou de métal. Nous parlerons également des matériaux résistants utilisés pour le travail en usine. Lorsque vous aurez fini de lire cet article, vous saurez exactement quel type de filament est le mieux adapté à vos projets d'impression 3D.

Que sont les filaments d'imprimante 3D ?

Au cours de mon travail avec les imprimantes 3D, j'ai appris que le filament est comme l'encre pour une imprimante normale. C'est le matériau qui transforme vos conceptions informatiques en objets réels. Les filaments d'imprimante 3D sont de longs et fins brins d'un matériau plastique appelé thermoplastique. Ce brin est enroulé autour d'une bobine. Vous chargez cette bobine dans l'imprimante 3D. Le filament est ensuite poussé à travers une buse chaude, appelée extrudeuse. L'extrudeuse fait fondre le thermoplastique. Elle dépose ensuite le plastique fondu couche par couche pour fabriquer votre objet imprimé en 3D. Cette méthode est appelée Fused Deposition Modeling (FDM) ou Fused Filament Fabrication.

Il existe de nombreux types de filaments d'imprimante 3D que vous pouvez acheter. Chacun a ses propres caractéristiques et utilisations spéciales. L'épaisseur du filament est une chose très importante à vérifier. Les deux tailles courantes sont 1,75 mm et 2,85 mm. Il est très important d'utiliser la bonne taille pour votre imprimante 3D. Cela permet de s'assurer que le processus d'impression se déroule sans problème et se termine bien. Le type de filament que vous choisissez déterminera les caractéristiques de vos pièces imprimées finales. Cela inclut leur résistance, leur capacité à se plier et leur résistance à la chaleur.

Le nombre de filaments d'impression 3D a beaucoup augmenté par rapport aux quelques choix du passé. Aujourd'hui, vous pouvez trouver un grand nombre de matériaux. Ceux-ci vont des plastiques courants comme le PLA et l'ABS aux filaments composites spéciaux. Ces filaments spéciaux mélangent des matériaux comme la fibre de carbone ou le bois. Cette large sélection vous permet de fabriquer des objets avec des propriétés mécaniques spécifiques pour différents travaux. Il est très important de connaître les propriétés des différents filaments pour obtenir les meilleurs résultats de vos imprimantes 3D.

Comment choisir le bon filament pour mon imprimante 3D ?

Choisir le bon filament est une étape très importante. Je dis toujours aux gens d'y réfléchir attentivement pour tout projet d'impression 3D. Le filament que vous choisissez a un effet direct sur la qualité, la résistance et la durée de vie de vos pièces imprimées en 3D. Pour choisir le meilleur, vous devez réfléchir aux besoins de votre projet. Par exemple, si vous fabriquez une pièce qui doit fonctionner et être solide, vous pouvez choisir un matériau comme l'ABS ou le PETG. Mais, si vous fabriquez des objets de décoration ou des modèles de première ébauche, la facilité d'impression avec un filament comme le PLA peut être plus importante.

Un autre élément important dans le choix du filament est ce que votre imprimante 3D peut faire. Différentes imprimantes 3D ont des limites différentes. Par exemple, certains matériaux ont besoin de températures d'impression plus élevées que toutes les extrudeuses ne peuvent atteindre. Les filaments comme l'ABS et le nylon ont souvent besoin d'un plateau d'impression chauffé. Cela les empêche de se plier pendant le processus d'impression. Vous devez également vous demander si votre imprimante 3D a un couvercle. Un couvercle est souvent nécessaire pour l'impression avec des matériaux qui sont affectés par les changements de température.

Enfin, pensez à l'endroit où votre objet imprimé en 3D sera utilisé. Sera-t-il au soleil, à la chaleur ou à proximité de produits chimiques ? Certains filaments sont plus résistants à la lumière du soleil ou aux produits chimiques que d'autres. Pour les objets qui seront utilisés à l'extérieur, un matériau comme l'ASA est un bon choix car il résiste bien aux intempéries. Ce serait un meilleur choix que le PLA, qui peut s'affaiblir au soleil. En pensant à toutes ces choses, vous pouvez faire un bon choix et choisir le meilleur type de filament pour vos besoins en impression 3D.

Quels sont les filaments d'imprimante 3D les plus populaires ?

Dans mon travail, j'ai constaté que quelques filaments d'imprimante 3D courants sont bons pour de nombreuses utilisations différentes. Pour toute personne qui débute dans le monde de l'impression 3D, l'acide polylactique (PLA) est presque toujours le meilleur pour commencer. C'est un thermoplastique qui peut se décomposer naturellement. Il est fabriqué à partir de choses que nous pouvons cultiver, comme la fécule de maïs. Cela en fait un bon choix pour l'environnement. Le PLA est réputé pour être facile à imprimer. Il a une basse température d'impression et ne se plie pas beaucoup. Il n'a pas non plus besoin d'un plateau chauffant. Cela en fait le premier choix pour les nouveaux utilisateurs et pour la fabrication de modèles détaillés qui sont destinés à l'esthétique.

Un autre filament très populaire est l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS). Ce thermoplastique est connu pour être solide, résistant et bon pour résister à la chaleur. J'ai utilisé l'ABS pour fabriquer des pièces qui doivent fonctionner et supporter des températures et des forces physiques plus élevées, comme des engrenages ou des pièces qui s'emboîtent. Mais, l'impression avec l'ABS peut être plus difficile qu'avec le PLA. Il a besoin de températures d'impression plus élevées pour l'extrudeuse et le plateau d'impression. Ceci afin d'empêcher les pièces imprimées de se plier. Il dégage également des fumées pendant l'impression, vous devez donc vous trouver dans un endroit bien ventilé.

Le PETG (polyéthylène téréphtalate glycol-modifié) est un filament qui, selon moi, présente un bon mélange des caractéristiques du PLA et de l'ABS. Il est plus résistant et peut se plier plus que le PLA. Il est également plus facile à imprimer que l'ABS. Le PETG est connu pour être solide, difficile à casser et résistant aux produits chimiques. Cela en fait un bon choix pour les pièces de machines et les couvercles. Il a également l'avantage d'être sûr pour les aliments, mais vous devez toujours lire les instructions du fabricant au préalable.

Voici un tableau comparatif rapide de ces filaments populaires :

Quelle est la principale différence entre les filaments PLA et ABS ?

Lorsque j'ai débuté avec les imprimantes 3D, apprendre la différence entre le PLA et l'ABS a été d'une grande aide. Ce sont deux des filaments d'imprimante 3D les plus utilisés, mais ils ont des caractéristiques très différentes. L'acide polylactique (PLA) est un type de plastique fabriqué à partir de plantes. Cela en fait un meilleur choix pour l'environnement. C'est le filament numéro un pour les débutants car il est très facile à utiliser. Le PLA a une température de fusion plus basse et ne se plie pas autant que l'ABS. Cela signifie que vous n'avez souvent pas besoin d'un plateau d'impression chauffé. Mais, le PLA peut se casser plus facilement et n'est pas aussi bon avec la chaleur que l'ABS.

D'autre part, l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est un thermoplastique fabriqué à partir de pétrole. Il est connu pour être résistant et difficile à casser. J'utilise souvent l'ABS pour les pièces imprimées en 3D qui doivent être solides et supporter des températures plus élevées. Vous pouvez le considérer comme le même matériau que celui utilisé pour les briques LEGO. Le processus d'impression avec l'ABS est plus difficile. Il a besoin de températures d'impression plus élevées et d'un plateau chauffé. Ceci afin d'empêcher le matériau de rétrécir et de se plier lorsqu'il refroidit. Il crée également des fumées pendant l'impression, il est donc très important d'avoir de l'air frais.

Le choix entre le PLA et l'ABS dépend vraiment des besoins de vos projets d'impression 3D. Si vous fabriquez des modèles détaillés, des premières ébauches ou des objets qui ne seront pas soumis à beaucoup de force, le PLA est un excellent choix facile. Si vous avez besoin de fabriquer des pièces solides et résistantes qui peuvent supporter une certaine chaleur et une certaine force, alors l'ABS est le meilleur choix. Soyez juste prêt pour un processus d'impression un peu plus difficile.

Existe-t-il des filaments pour imprimantes 3D qui peuvent se plier ?

Oui, et ils créent de nombreuses nouvelles options intéressantes pour vos projets d'impression 3D ! J'ai vraiment aimé essayer les filaments flexibles. Ces matériaux sont souvent appelés élastomères thermoplastiques (TPE) ou polyuréthanes thermoplastiques (TPU). Ils vous permettent de fabriquer des pièces imprimées en 3D qui sont douces, peuvent s'étirer et ressemblent à du caoutchouc. Vous pouvez penser à des choses comme des étuis de téléphone, des choses que vous pouvez porter et des joints personnalisés. Le pouvoir de fabriquer des matériaux flexibles avec des imprimantes 3D est une merveilleuse partie de cette technologie.

L'impression avec des filaments flexibles peut être un peu difficile, surtout pour les nouveaux utilisateurs. Parce que le matériau est très doux, il peut parfois se coincer dans l'extrudeuse. J'ai appris qu'il est très important d'imprimer à une vitesse beaucoup plus lente pour obtenir de bons résultats avec ces matériaux. Il est également important d'avoir le bon type d'extrudeuse. Une extrudeuse à entraînement direct est généralement suggérée plutôt qu'une extrudeuse Bowden car elle vous donne un meilleur contrôle sur le filament flexible. Même avec les difficultés, les produits finaux valent la peine d'être travaillés. Ils vous donnent des pièces imprimées avec des caractéristiques spéciales.

Il existe différentes quantités de flexibilité que vous pouvez obtenir. Cela signifie que vous pouvez choisir un type de filament qui est juste adapté aux besoins de votre projet. Le TPU est un type populaire de TPE. Il est connu pour être un peu plus facile à imprimer mais toujours très extensible et difficile à user. Ces matériaux flexibles sont résistants et très résistants aux chocs. Cela les rend bons pour de nombreuses utilisations professionnelles où vous avez besoin à la fois de résistance et de la capacité de se plier.

Puis-je imprimer avec des filaments mixtes comme la fibre de carbone ?

Bien sûr ! Pour moi, c'est là que la technologie d'impression 3D devient vraiment amusante. Les filaments composites sont un type de filament d'impression 3D qui mélange un thermoplastique principal, comme le PLA, l'ABS ou le nylon, avec de minuscules morceaux d'autres matériaux. Cela crée un nouveau filament avec de meilleures caractéristiques. Les filaments de fibre de carbone sont un exemple bien connu. En mettant de petites fibres de carbone dans un matériau principal, vous obtenez un filament qui est beaucoup plus résistant et plus rigide. Cela donne au filament une meilleure stabilité de forme et le rend moins susceptible de se plier.

J'ai utilisé des filaments de fibre de carbone pour fabriquer des pièces imprimées en 3D qui sont légères mais très résistantes. Elles sont parfaites pour les utilisations dans les machines volantes, les voitures ou pour la fabrication de pièces de drone puissantes. Les pièces imprimées finies ont souvent un aspect spécial non brillant qui semble très professionnel. En plus de la fibre de carbone, il existe d'autres types de filaments composites que vous pouvez obtenir. Les filaments remplis de bois contiennent de minuscules morceaux de bois. Cela donne à vos impressions l'aspect et le toucher du bois. Vous pouvez même les poncer et les finir ! Il existe également des filaments remplis de métal qui contiennent de fines poussières de métal. Cela rend les pièces imprimées plus lourdes et leur donne l'aspect du métal.

Une chose essentielle à garder à l'esprit lors de l'utilisation de ces filaments composites est qu'ils peuvent provoquer une usure. Les morceaux durs qu'ils contiennent peuvent user très rapidement une buse en laiton normale de votre imprimante 3D. Je l'ai découvert moi-même. Vous devrez utiliser une buse en acier trempé ou dans un autre matériau résistant à l'usure. Cela vous évitera de devoir changer de buse souvent et assurera la stabilité de votre processus d'impression. Ces filaments peuvent coûter un peu plus cher, mais les propriétés spéciales et les applications qu'ils permettent peuvent vraiment améliorer vos projets d'impression 3D.

Que sont les filaments de support et quand dois-je les utiliser ?

Les filaments de support sont un type spécial de filament d'impression 3D que je trouve très utile, surtout pour les impressions difficiles. Lorsque vous avez un modèle 3D avec des parties qui dépassent ou qui ont des formes complexes, l'imprimante 3D ne peut pas simplement imprimer sur rien. Elle a besoin de quelque chose sur lequel construire. C'est là que le matériau de support est utile. Les filaments de support sont utilisés dans les imprimantes 3D qui ont deux extrudeuses. Une extrudeuse imprime l'objet principal. L'autre extrudeuse imprime les structures de support que vous enlèverez plus tard.

La meilleure chose à propos des filaments de support est qu'ils sont conçus pour être enlevés facilement une fois le processus d'impression terminé. Il existe deux principaux types de matériaux de support. Le premier est un support détachable. Il s'agit simplement d'un filament qui ne colle pas bien au matériau principal. Cela vous permet de le casser avec vos mains. Le deuxième type est mon préféré. C'est un matériau de support qui peut se dissoudre, comme le PVA (alcool polyvinylique) ou le HIPS (polystyrène choc).

Le PVA est un filament de support qui se dissout dans l'eau. Une fois votre impression terminée, vous pouvez simplement mettre l'objet entier dans l'eau. Les supports en PVA fondront. Cela vous laisse avec une pièce finale propre et exacte. Le HIPS peut être dissous dans un produit chimique appelé limonène. L'utilisation d'un matériau de support qui se dissout est parfaite pour la fabrication de formes complexes à l'intérieur ou de détails très fins. Dans ces cas, enlever les supports à la main serait difficile voire impossible. Ces filaments de support sont d'une grande aide pour obtenir des résultats de qualité supérieure sur les projets d'impression 3D difficiles.

Comment les caractéristiques du filament affectent-elles la qualité d'impression ?

De mes nombreuses années d'utilisation d'imprimantes 3D, je peux dire que la connaissance des propriétés des filaments et de la qualité d'impression est très importante pour une bonne impression. Les propriétés mécaniques d'un filament, comme sa capacité à être tiré et sa résistance aux chocs, détermineront la durée de vie de vos pièces imprimées en 3D. Par exemple, un filament qui peut être tiré fort supportera plus de force avant de se casser. Ces caractéristiques sont très importantes lorsque vous fabriquez des pièces qui doivent fonctionner.

La température d'impression est une autre chose très importante. Chaque type de filament a une plage de température optimale pour l'impression. Si la température est trop basse, les couches de l'impression risquent de ne pas bien adhérer entre elles. Cela rendra l'objet faible. Si elle est trop élevée, le filament peut devenir trop liquide et vous perdrez des détails. Un bon contrôle de la température est le secret pour que les couches adhèrent bien et pour avoir une surface lisse. La température de transition vitreuse est le point où le thermoplastique commence à se ramollir. C'est une caractéristique importante à prendre en compte pour les pièces qui seront exposées à la chaleur.

De plus, certains filaments sont hygroscopiques. Cela signifie qu'ils aiment absorber l'eau de l'air. Le nylon est un bon exemple de matériau hygroscopique. Si un filament absorbe de l'eau, cela peut créer des problèmes pendant le processus d'impression. Vous pouvez entendre des bruits de claquement ou de sifflement provenant de l'extrudeuse. Cela peut également donner un mauvais aspect à la surface de vos pièces imprimées. C'est pourquoi il est si important de conserver votre filament dans un endroit sec. En examinant attentivement les propriétés du filament, vous pouvez ajuster vos paramètres d'impression et obtenir la meilleure qualité d'impression possible.

Quels sont les filaments spéciaux et de qualité industrielle ?

Outre les filaments populaires, le monde de l'impression 3D offre une variété intéressante de matériaux spéciaux et de qualité industrielle que j'aime essayer pour des projets plus importants. Ces filaments ont des caractéristiques spéciales pour certaines utilisations. Par exemple, il existe des filaments qui brillent dans le noir pour la fabrication d'articles amusants et jolis. Il existe également des filaments qui changent de couleur lorsque la température change. Il existe même des filaments qui peuvent transporter l'électricité. Ceux-ci peuvent être utilisés pour imprimer des chemins électroniques de base.

Pour les travaux d'usine plus difficiles, il existe des filaments d'ingénierie résistants. Le polycarbonate (PC) est connu pour être très résistant, difficile à casser et avoir une température de transition vitreuse élevée. Cela le rend bon pour les utilisations dans la chaleur élevée. Mais, il peut être difficile à imprimer. Il a souvent besoin de températures d'impression très élevées et d'une imprimante couverte pour l'empêcher de se plier. Un autre choix solide est le filament de nylon. Il est très difficile à user et résistant. Cela le rend parfait pour la fabrication d'engrenages et d'autres pièces qui bougent.

Il existe également des filaments composites avancés qui sont plus que de la fibre de carbone. Vous pouvez trouver des filaments remplis de fibres de verre ou même de Kevlar. Ceux-ci donnent une résistance et une ténacité incroyables. Les matériaux comme le PEEK et le PEI sont très haut de gamme. Ils offrent une grande résistance à la chaleur et aux produits chimiques pour les travaux d'usine les plus difficiles. Ces filaments sont souvent plus coûteux et nécessitent des imprimantes 3D spéciales. Mais, ils permettent de créer des pièces très résistantes et destinées à un usage final grâce à la technologie d'impression 3D.

Comment dois-je conserver mes filaments d'imprimante 3D ?

Le stockage correct de vos filaments d'imprimante 3D est un sujet dont je parle toujours. Cela peut ne pas sembler important, mais cela peut grandement affecter la qualité de vos impressions. De nombreux types de filaments d'imprimante 3D sont hygroscopiques. Comme je l'ai dit précédemment, cela signifie qu'ils absorbent facilement l'eau de l'air. Lorsqu'une bobine de filament est laissée à l'air libre, elle peut se remplir d'eau. Cela entraîne de nombreux problèmes d'impression.

Lorsqu'un filament humide devient chaud dans l'extrudeuse, l'eau se transforme en vapeur. Cela peut créer des bulles et des trous dans votre impression. Cela vous donnera une surface rugueuse et des pièces imprimées faibles. Vous pouvez également entendre un craquement ou un claquement provenant de la buse pendant le processus d'impression. Pour éviter ces problèmes, il est très important de conserver vos filaments dans un endroit sec. Je suggère de les conserver dans des récipients hermétiques avec des sachets qui absorbent l'eau.

Pour les filaments qui sont très susceptibles d'absorber de l'eau, comme le nylon et le polycarbonate, vous pouvez utiliser un séchoir à filament avant l'impression. Il s'agit d'une machine qui chauffe la bobine de filament à une certaine température pour éliminer toute l'eau qu'elle a absorbée. En faisant ces choses faciles pour stocker correctement vos filaments d'imprimante 3D, vous pouvez avoir un processus d'impression plus fluide et obtenir des résultats de grande qualité de vos imprimantes 3D tout le temps.

Key Things to Remember:

• PLA est le meilleur filament pour les nouveaux utilisateurs car il est facile à imprimer.
• ABS est parfait pour les pièces solides et résistantes qui doivent supporter la chaleur.
• PETG offre un bon mélange de résistance et de simplicité d'utilisation.
• Les filaments flexibles (TPE/TPU) vous permettent de fabriquer des pièces qui ressemblent à du caoutchouc.
• Les filaments composites, comme ceux remplis de fibre de carbone, donnent une résistance supplémentaire.
• Stockage filament correct est essentiel pour arrêter l'absorption d'eau et obtenir une bonne qualité d'impression.