Les bobines et les matériaux

1. Les différents diamètres de filaments

Sur le domaine de l’impression 3D FDM domestique et professionnelle, on retrouve deux diamètres principaux de filaments : 1,75 mm et 2,85 mm. Ces diamètres ont été établis sur la base des standards des tubes de guidage PTFE pour les systèmes Bowden, qui possèdent respectivement 2 mm et 3 mm comme diamètre interne pour le passage du fil.

Les filaments de 1,75 mm correspondent à la majorité des imprimantes 3D domestiques. Ce diamètre est idéal pour extruder du filament à travers des buses pouvant aller jusqu’à 1,2 mm de diamètre. Au-delà de 1,2 mm, des problèmes de débit et de sous-extrusion peuvent apparaître.

Les filaments de 2,85 mm sont souvent destinés à l’impression 3D FDM professionnelle. Ce type de filament permet un débit plus élevé, mais exige également un système d’extrusion plus gros, demandant plus de couple et une tête d’impression avec une cartouche de chauffe plus puissante. Avec ce diamètre en entrée et un matériel adapté, il est possible d’imprimer plus rapidement (jusqu’à 300 mm/s) qu’avec du filament de 1,75 mm. De plus, le diamètre en sortie...

1. La bobine sur l’imprimante 3D

Lorsque l’on utilise la bobine, on la sort de son stockage. Si elle est à l’air libre quelques jours, ce n’est pas bien grave. Le filament n’aura pas le temps de se détériorer. Il faut compter quelques mois avant de voir une différence à l’impression. Il n’est pas nécessaire de décharger la bobine après chaque impression, elle peut très bien rester chargée à froid dans l’imprimante 3D.

Certains puristes imprimeront depuis une DryBox ou encore une PolyBox pour maintenir la qualité du filament en tout instant.

2. L’environnement et l’adhérence intercouche

Une pièce correctement imprimée dans de bonnes conditions d’impression aura des propriétés mécaniques en cohérence avec le matériau d’impression : résistance à la traction, élongation à la rupture, résistance à l’impact et résistance à la chaleur.

Ce sont également les conditions environnementales d’impression qui vont définir l’adhérence intercouche. Ce terme désigne la résistance à l’élongation dans le sens perpendiculaire aux lignes d’impression. Si ces lignes, soumises à une faible traction, se décrochent...

1. Liste de dérouleurs recommandés

On retrouve de nombreuses solutions à imprimer et à monter sur Internet, voici une liste de dérouleurs recommandés.

Les dérouleurs « bobines à la verticale »

1. PLA

Nom complet : Acide polylactique (PolyLactic Acid en anglais)

Le PLA est facile à imprimer et c’est le matériau idéal pour débuter en impression 3D.

Cependant, il se dégrade avec le temps. Il ne faut surtout pas exposer le PLA à de fortes chaleurs (par exemple, laisser une pièce en PLA dans une voiture garée en plein soleil), car le PLA se ramollit à partir de 55 °C - 60 °C.

Applications :

Résistance du matériau:

Sécurité :

Écologie/Recyclage :

Imprimante 3D :

Impression :

Objet imprimé :

1. Valeurs Shore

L’échelle de dureté Shore mesure la dureté des élastomères, de certaines matières plastiques, des cuirs et des bois.

Cette échelle a été créée dans le but de mesurer la dureté des matériaux hors laboratoire à l’aide d’un duromètre Shore. La valeur Shore d’un matériau est donc une valeur approximative donnant une idée de sa dureté.

Il existe 12 échelles de mesure Shore. Chaque échelle est définie par une lettre. Les plus courantes sont les échelles A et D, reconnues par les normes ISO 868 et 48-4 :2018, ASTM D 2240 et DIN 53505 :

Selon l’échelle, on utilise un duromètre différent. L’échelle Shore dépend de la conception et de la géométrie du duromètre (duromètre Shore échelle A ou D).

Lorsqu’on appose le duromètre sur un matériau, le cadran est gradué en degrés Shore de 0 à 100, de mou à dur.

C’est grâce au degré Shore que l’on peut définir la flexibilité d’un matériau imprimé en 3D. Plus la dureté du matériau est élevée, plus la pièce imprimée est rigide. À l’inverse, plus la dureté du matériau est faible, plus la pièce imprimée est flexible.

On distingue deux types de filaments flexibles :

La société NinjaTek, spécialisée dans l’élaboration de filaments...

1. Objectif des additifs

Certains filaments proposés sur le marché de l’impression 3D sont formulés avec des additifs en fibre ou en carbone qui viennent parfois s’ajouter en plus du colorant déjà formulé. Ces additifs peuvent avoir plusieurs buts pour le consommateur :

Exemple

L’alliage PLA-ABS permet d’imprimer comme un PLA, un plastique aux propriétés similaires à de l’ABS.

Voici une liste non exhaustive du type de filaments chargés et d’alliages qu’on retrouve le plus sur le marché de l’impression 3D :

1. ASA

Nom complet : Acrylonitrile Styrène Acrylate

L’ASA est un matériau très utilisé pour les plastiques exposés en extérieur, notamment dans l’industrie automobile. L’ASA est un plastique très stable thermiquement (aucune déformation sur une grande plage de températures). Il résiste au chaud, au froid, à l’eau, aux produits chimiques et aux UV. De plus, l’ASA est un plastique facilement usinable, comme l’ABS. L’ASA peut paraître comme étant le plastique d’impression parfait, cependant il est bien plus onéreux que le PLA, le PETG ou l’ABS. L’ASA peut également apparaître comme friable s’il n’est pas imprimé assez chaud.

Applications :

Résistance du matériau :

Sécurité :

Écologie/Recyclage :

Imprimante 3D :

Impression :

Objet imprimé :