Qu'est-ce qu'un filament dans une imprimante 3D ?
Le filament dans une imprimante 3D est le matériau utilisé comme matière première pour imprimer des objets dans les technologies de modélisation par dépôt fondu (FDM), qui est l'une des technologies les plus courantes dans l'impression 3D.
Quel est le processus et le traitement du filament dans une imprimante 3D ?
Dans une imprimante 3D, le processus de filament est le suivant :
- Alimentation : le filament en tant que matière première de modélisation est introduit dans l'imprimante 3D via le système d'extrusion.
- Fusion : à l'intérieur de l'imprimante, le filament est chauffé jusqu'à son point de fusion dans une buse.
- Dépôt : Le filament fondu est déposé couche par couche sur la plateforme d’impression, formant l’objet tridimensionnel souhaité.
Quels types de filaments existent pour les imprimantes 3D ?
Il existe de nombreux types de filaments sur le marché, chacun ayant ses propres caractéristiques et applications spécifiques. Le choix du bon filament dépendra des besoins et des exigences du projet d'impression 3D.
Les filaments couramment utilisés en impression 3D sont les suivants :
- PLA (acide polylactique) : C'est l'un des filaments les plus populaires et les plus utilisés en impression 3D. Il est biodégradable, facile à imprimer et disponible dans une large gamme de couleurs. Le PLA est idéal pour les impressions de haute qualité et les détails fins, mais a tendance à être moins résistant aux températures et aux chocs que les autres filaments.
- ABS (acrylonitrile butadiène styrène) : C'est un autre filament très courant dans l'impression 3D. Il est résistant et durable, avec une bonne résistance aux chocs et aux températures élevées. Elle nécessite cependant une température d’impression plus élevée et une bonne ventilation en raison des fumées qu’elle peut émettre lors de l’impression.
- PET-G (polyéthylène téréphtalate glycol) : C'est un filament qui combine la facilité d'impression du PLA avec la résistance et la durabilité de l'ABS. Il est résistant aux chocs, a une bonne résistance à la température et est plus flexible que le PLA ou l’ABS. De plus, il est transparent et résistant aux UV, ce qui le rend idéal pour les applications extérieures.
- TPU (polyuréthane thermoplastique) : C'est un filament flexible et élastique, semblable au caoutchouc. Elle est idéale pour imprimer des pièces nécessitant de la flexibilité, telles que des coques de téléphone, des tampons et des joints.
- PC (Polycarbonate) : C'est un filament résistant et très durable, capable de résister à des températures élevées et à une stabilité dimensionnelle (jusqu'à 110ºC, ce qui le rend idéal pour les applications à haute température. Beaucoup d'entre eux ont des propriétés ignifuges, donc résistants au feu, ils ont également une excellente résistance aux chocs et à l'abrasion, donc idéales pour les applications qui nécessitent une résistance mécanique élevée.
- Nylon : C'est un filament solide et durable, avec de bonnes propriétés de résistance à l'usure et de traction. Il est idéal pour les applications nécessitant une résistance mécanique et une durabilité, telles que les engrenages, les roulements et les pièces de machines.
- HIPS (polystyrène à fort impact) : C'est un filament similaire à l'ABS mais avec des propriétés dissolvantes dans les nettoyants à base de citron ou de chaux. Il est souvent utilisé comme matériau de support pour les impressions complexes nécessitant un support supplémentaire lors de l'impression.
- PVA (alcool polyvinylique) : C'est un filament soluble dans l'eau utilisé comme matériau de support pour les impressions 3D qui nécessitent des structures de support complexes. Il se dissout facilement dans l'eau, laissant la pièce finale propre et sans résidus.
Quels types de résines sont utilisés en impression 3D ?
Dans les technologies d'impression 3D telles que la stéréolithographie (SLA) et la polymérisation à la lumière ultraviolette (DLP), on utilise des résines liquides photosensibles qui se solidifient lorsqu'elles sont exposées à la lumière ultraviolette (UV) ou à d'autres types d'énergie d'activation.
Ces résines peuvent varier en composition et en propriétés selon le fabricant et le type d'impression 3D réalisée.
Les résines couramment utilisées en impression 3D sont les suivantes :
- Résines standards : Ce sont des résines de base utilisées pour un large éventail d’applications. Ils ont des propriétés générales telles qu'une dureté, une résistance et une flexibilité modérées. Ils conviennent à l’impression de prototypes, de modèles conceptuels et de pièces à usage général.
- Résines haute résolution : Ces résines sont formulées pour offrir une plus grande précision et plus de détails aux impressions. Ils ont une viscosité plus faible et permettent l'impression de détails fins et de surfaces lisses avec une haute résolution.
- Résines transparentes : Ce sont des résines conçues pour produire des pièces transparentes ou translucides. Ils sont idéaux pour les applications nécessitant une visualisation ou une inspection optique, telles que les lentilles, les boîtiers d'appareils et les modèles anatomiques.
- Résines techniques : ces résines sont formulées pour offrir des propriétés spécifiques, telles que la résistance à la température, la résistance chimique, la dureté ou la flexibilité. Ils conviennent aux applications nécessitant des pièces fonctionnelles ou des composants mécaniques.
- Résines de coulée : Ces résines sont formulées pour créer des maîtres modèles ou des modèles de coulée pour la fabrication de pièces métalliques à l'aide de procédés de coulée à la cire perdue.
Quand utiliser des filaments et quand utiliser des résines en impression 3D ?
Le choix de l’utilisation de filaments ou de résines dépendra de plusieurs facteurs :
- Technologie d'imprimante 3D.
- Les caractéristiques de l'objet à imprimer.
- Les exigences de propriété du produit final.
Pour décider de l'utilisation de filaments ou de résines, il faut considérer les aspects suivants :
- Technologie d'impression : L'imprimante 3D à utiliser définira le type de consommable nécessaire.
- Filaments : Utilisés par les imprimantes 3D à technologie FMD (fused deposition modeling).
- Résines : Utilisées par les imprimantes 3D avec la technologie SLA (stéréolithographie) et DLP (polymérisation numérique par lumière).
- Détails et finition : les résines offrent généralement une résolution et des détails supérieurs dans les impressions, ce qui les rend idéales pour les pièces nécessitant une haute précision et une finition lisse. Si la qualité de la surface et la finesse des détails sont essentielles au projet, les résines sont probablement le meilleur choix.
- Résistance et durabilité : les filaments peuvent être mieux adaptés aux applications nécessitant résistance et durabilité, car certains types de filaments, tels que l'ABS et le PET-G, sont connus pour leur résistance aux chocs et aux températures élevées. Si une pièce solide et durable est nécessaire, notamment pour des applications fonctionnelles ou mécaniques, les filaments pourraient être la meilleure option.
- Transparence : Si une pièce transparente ou translucide est nécessaire, les résines transparentes sont le choix évident. Les résines peuvent offrir une transparence et une clarté supérieures aux filaments, ce qui les rend idéales pour les applications d'inspection optique ou de visualisation.
- Biocompatibilité : Si des objets doivent être imprimés pour des applications médicales ou dentaires, tels que des prothèses ou des modèles anatomiques, des résines biocompatibles répondant aux normes de sécurité et de biocompatibilité peuvent être nécessaires.
