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Les matériaux d’impression 3D : Les plastiques

Au fil des ans, les matériaux pour l’impression 3D se sont développés et des nouveaux composant ont été introduits. Fort de sa gamme variée de couleurs et de texture, de sa fermeté, de sa flexibilité et de sa douceur, le plastique s’impose comme la matière première la plus utilisée pour l’impression 3D.

Acide polyastique (PLA)

Il est l’un des consommables le plus utilisé dans l’impression 3D. Ecologique, il provient de matériaux biodégradables tel que la canne à sucre et l’amidon de maïs. Le PLA se trouve sous forme souple et dur ; sa température d’impression se positionne entre 190° C et 210°.  C’est un matériau facile à imprimer, ne dégage pas d’odeur mais est sensible et peut s’abîmer au contact de l’eau et de la chaleur.

  • Avantages : Facilité d’impression, biodégradable, sans odeur
  • Inconvénients : Pas de résistance à l’humidité
  • Procédé : FDM, SLA, SLS
  • Utilisation : Générale

Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)

Aussi appelé « plastique LEGO », il est très utilisé pour produire des pièces solides et durables dans le secteur de l’automobile ou des appareils électroménagers. Sa température de fusion s’élève de 220° à 260°.

L’une de ses caractéristiques reconnues est sa résistance aux chocs, ses surfaces très lisses et brillantes, et sa capacité à supporter des températures très basses et très élevées. Néanmoins, contrairement au PLA, il n’est en aucunement biodégradable sa réaction au contact de l’air rend son impression plus délicate.

  • Avantages : Résistance à la chaleur et aux chocs
  • Inconvénients : Odeur et fumée lors de l’impression
  • Procédé : FDM – SLA
  • Utilisation : Pièce automobiles, jouets

Acrylonitrile styrène acrylate (ASA)

Alternative courante à l’ABS, il bénéficie d’une forte résistance aux UV, à la température et aux chocs. Il est couramment utilisé pour la fabrication de produits extérieurs, comme les pièces automobiles ou la signalisation. Développé sur le modèle de l’ABS, il a hérité de ses inconvénients : odeurs potentiellement dangereuses et nécessite, lors de l’impression, des températures élevées.

  • Avantages : Résistance aux UV et aux chocs
  • Inconvénients : Odeur et fumée lors de l’impression
  • Procédé : FDM – SLA
  • Utilisation : Pièces extérieures 

Polytéréphtalate d’éthylène (PET)

Il couramment utilisé pour la fabrication d’objets au contact alimentaire tel que des bouteilles d’eau. En plus d’avoir des propriétés thermiques, il est riche d’une résistance aux chocs et d’une surface douce. Son principal inconvénient est qu’il est sujet à l’usure.

  • Avantages : Surface lisse et brillante, inodore
  • Inconvénients : Sujet à l’usure
  • Procédé : FDM – SLA
  • Utilisation : Pièces alimentaires : bouteilles en plastique, jardinière,…

Le polycarbonate (PC)

Ce composant est réputé pour sa résistance aux chocs et sa légèreté, il sert notamment à produire des pièces tel que des casques de moto, ou des DVD/CD. Il peut également évoluer dans des températures extrêmes, allant de -20° à 140°. Ce matériau est difficilement inflammable et n’est pas électriquement conducteur. Néanmoins, il n’est pas aussi flexible que ses voisins et est très sensible aux rayures.

  • Avantages : Résistant à la chaleur, isolant et léger
  • Inconvénients : Sensible aux rayures
  • Procédé : FDM
  • Utilisation : Ecrans de protection, objets de décoration, casque de moto…
Plastique d’alcool polyvinylique (PVA)

Le PVA est largement utilisé dans les imprimantes domestiques. Sa première caractéristique est sa solubilité dans l’eau ce qui entraîne sa dissolution. Biodégradable, il est très facile à imprimer et est généralement utilisé dans les produits ne nécessitant pas une résistance très élevée. Il sert également de matériau de support, permettant aux objets 3D d’avoir une bonne stabilité lors de l’impression. L’ensemble est ainsi immergé dans l’eau, le PVA se dissout pour laisser place à la pièce 3D.

  • Avantages : Solubilité ; Facilité d’impression
  • Inconvénients : Libération d’odeur toxique
  • Utilisation : Pièces complexes
  • Procédé : FDM

Polyamide (Nylon) 

Reconnu pour sa flexibilité et sa durabilité, il est autant utilisé dans l’automobile que dans le domaine du textile. Ses caractéristiques lui procurent une ténacité aux chocs dix fois supérieur à celle de l’ABS. Il est également une résistance face aux produits chimiques, faisant de lui un matériau important dans le domaine de l’industrie. Son impression nécessite une température de 250°. Malgré ces nombreuses qualités, il est sensible à l’eau et à la déformation.

  • Avantages : Durable, flexible et résistant aux chocs
  • Inconvénients : Déformation, absorption de l’eau
  • Procédé : FDM, SLS
  • Utilisation : Pièces automobiles, boutons,…

De plus en plus de matériaux plastiques sont utilisés en impression 3D, faisant de cette technologie un domaine de plus en plus utilisé dans l’industrie pour sa précision à toute épreuve. Chaque composant à ses propres propriétés et doit correspondre aux critères de l’utilisation finale de l’objet.

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Pour en savoir plus sur l’impression 3D, consultez notre article sur ce sujet !