Impression 3D PLA :tout ce que vous devez savoir

Acide polylactique (PLA) se classe parmi les matériaux les plus populaires pour l'impression 3D, en particulier le FDM. Sa facilité d'utilisation et ses problèmes de déformation minimes font des filaments PLA le point de départ idéal pour l'impression 3D. Le PLA est également l'un des matériaux d'impression 3D les plus respectueux de l'environnement et, contrairement à l'ABS, il est biodégradable. Parmi les autres avantages du PLA figurent également son faible coût et un large assortiment de couleurs et de mélanges. Cependant, la fragilité du matériau rend le PLA plus adapté aux applications de prototypage non fonctionnel, décoratives et à faible contrainte .

Dans ce guide, nous examinerons de plus près les avantages et les limites du PLA, ainsi que les paramètres optimaux de l'imprimante. Nous explorerons également les applications courantes du matériau et partagerons quelques conseils pour tirer le meilleur parti de l'impression 3D avec le matériau.

Pourquoi imprimer en 3D avec du PLA ?

Le PLA est un polymère thermoplastique courant. dérivés de sources naturelles telles que l'amidon de maïs ou la canne à sucre, contrairement à de nombreux autres thermoplastiques produits à partir de sources non renouvelables telles que le pétrole. De l'automobile à l'emballage alimentaire, de nombreuses industries utilisent le PLA pour produire des produits imprimés en 3D.

Les avantages du PLA incluent :

• Faible température d'impression : Le PLA a une température d'impression relativement basse par rapport à d'autres thermoplastiques (par exemple, pour le PLA, une température d'impression idéale commence à environ 180°C, tandis que l'ABS est d'environ 250°C). Cela signifie que le PLA est moins susceptible de se déformer et de boucher la buse pendant le processus d'impression. De plus, comparé à l'ABS et à d'autres thermoplastiques avec des températures de fusion plus élevées, le PLA produit généralement de meilleurs détails de surface et des caractéristiques plus nettes.
• Facilité d'utilisation : Le PLA est l'un des filaments de matériaux les plus faciles à imprimer en 3D. Le matériau adhère facilement à une variété de surfaces et ne nécessite pas de lit d'impression chauffé, ce qui, encore une fois, ajoute à sa facilité d'utilisation. Contrairement à l'ABS, le PLA n'émet pas non plus de vapeurs malodorantes lors de l'impression.
• Variété de couleurs et d'options de mélange : Le PLA est facilement pigmenté et se décline dans une large gamme de couleurs et de mélanges. Le matériau peut également être mélangé avec du bois, du carbone et même du métal, tandis que des pigments peuvent également être ajoutés pour obtenir des filaments luminescents ou pailletés. Cela rend le choix de mélanges PLA pratiquement infini.
• Post-traitement facile : Les impressions PLA peuvent être facilement poncées, polies et peintes, permettant une finition de surface améliorée avec relativement peu d'effort. Vous pouvez également percer, fraiser et coller des pièces en PLA, mais veillez à ne pas faire fondre la pièce. Pour éviter de faire fondre votre pièce en PLA, maintenez simplement le processus lent et les outils froids (vous pouvez y parvenir avec de l'eau, du WD-40 ou un liquide de coupe approprié).
• Biodégradable : Le PLA est un matériau respectueux de l'environnement, car il est biodégradable, non toxique et nécessite également moins d'énergie pour l'impression 3D et émet moins de gaz à effet de serre que les matériaux à base de pétrole. Par rapport aux thermoplastiques à base de pétrole, qui mettent des milliers d'années à se décomposer, les pièces en PLA peuvent généralement (naturellement) se décomposer en quelques années, voire quelques mois.
  

Quelles sont les limites de l'impression 3D avec PLA ?

• Le PLA a une faible résistance à la chaleur , et ne peut donc pas être utilisé pour des applications à haute température. À des températures élevées, le PLA peut se déformer rapidement, surtout s'il est soumis à des contraintes.
• Le PLA est généralement plus faible et a une résistance à la traction plus faible que ses homologues, ABS et PETG. Étant donné que les pièces en PLA, lorsqu'elles sont imprimées en 3D, sont assez fragiles, le matériau est plus adapté à des fins esthétiques qu'à des fins mécaniques.
• Alors que les conteneurs PLA sont sans danger pour les aliments lorsqu'ils ne sont pas imprimés en 3D, le PLA n'est pas sans danger pour les aliments lorsqu'il est imprimé en 3D. En effet, le processus d'impression 3D crée de minuscules espaces et pores entre les couches de votre impression. Ces espaces ont tendance à retenir l'humidité et les morceaux de nourriture, ce qui entraîne une accumulation de bactéries et de moisissures.
• Lorsqu'il est chauffé, le filament PLA est enclin à suinter , ce qui signifie que l'extrudeuse de votre imprimante peut laisser échapper beaucoup de plastique lors du déplacement entre les segments d'une impression. Cela crée des ficelles entre les zones séparées de votre pièce, ce qui peut entraîner une impression défectueuse. Un ventilateur de refroidissement est donc nécessaire pour éviter ce problème.
  

  Applications

  Les propriétés matérielles du PLA le rendent plus adapté aux applications où l'apparence et la forme sont plus importantes que la résistance et la durabilité. Par conséquent, les meilleures applications pour le PLA sont des articles conçus pour une utilisation décorative plutôt que pour « l'usure ». Les filaments PLA sont également un bon choix pour le prototypage rapide à faible coût, les modèles précis et vivants, les accessoires, les moules à pâtisserie et les conteneurs .

  Dans l'industrie automobile , le PLA est fréquemment utilisé pour imprimer des outils, des gabarits et des montages. Cependant, il est important de se rappeler que les impressions PLA ne peuvent pas résister à des températures élevées et sont cassantes lors de la première impression. Les applications doivent donc être choisies en fonction des capacités du matériau.

  Le PLA étant un matériau économique et convivial, il est souvent utilisé dans les services d'ingénierie et par les fabricants et les amateurs des FabLabs pour créer des modèles visuels de composants.

5 conseils pour l'impression 3D avec PLA

Bien que les paramètres de l'imprimante varient en fonction du type et du mélange de filaments PLA, certaines exigences et spécifications de base sont répertoriées ci-dessous pour garantir un processus d'impression réussi :

• Point de fusion du PLA : 150-160°C
• Température d'impression PLA : 180-230°C
• Lit d'impression chauffant : facultatif
• Refroidissement : un ventilateur de refroidissement partiel est nécessaire
• Pièce jointe : pas nécessaire
• Stockage des filaments : récipient hermétique

  1. Température La température de l'extrudeur de votre imprimante dépend du diamètre du filament PLA (il y en a deux :1,75 mm et 2,85 mm) et varie de 180°C à 230°C. Optez pour des températures plus basses dans cette plage pour les filaments d'un diamètre de 1,75 mm, et des températures plus élevées pour les filaments d'un diamètre de 2,85 mm. En règle générale, il est recommandé de commencer à imprimer à une température d'environ 180 °C, puis d'ajuster la température si nécessaire.

  Si la température d'impression est trop élevée, cela peut entraîner un suintement de PLA fondu, entraînant une impression de mauvaise qualité. Ce problème peut être évité en ajustant la température ou la distance de rétraction par une petite marge. En fonction des résultats, ajustez votre distance de rétraction de 0,5 mm à 1 mm vers le haut ou vers le bas. Il n'est pas recommandé d'avoir des distances supérieures à 5 mm, ou inférieures à 0,5 mm.

  2. Vitesse

  Bien que la vitesse de l'impression 3D avec PLA puisse atteindre 90 mm/s, l'impression à une vitesse inférieure (environ 40 mm/s) garantira des résultats finaux de meilleure qualité.

  3. Refroidissement

  Pour obtenir des impressions de haute qualité, il est important d'assurer un processus de refroidissement approprié. Il est fortement recommandé d'utiliser un ventilateur de refroidissement partiel à la puissance maximale tout au long du processus d'impression. Cependant, au cours des premières couches du processus d'impression, le refroidissement peut en réalité affecter l'adhérence des couches de votre pièce. Pour cette raison, il est préférable d'éteindre votre ventilateur dans les premiers instants du processus d'impression.

  4. Stockage

  Votre filament PLA est-il cassant ? Est-ce qu'il fait des bulles pendant l'impression ? Cela est probablement dû au fait que le filament est humide en raison d'un stockage inapproprié. Comme l'ABS, les filaments PLA sont hygroscopiques , ce qui signifie qu'ils attirent l'humidité de l'air. Par conséquent, il est crucial de s'assurer que le filament PLA est stocké dans un récipient hermétique.
  

  Pour résumer

  En tant que l'un des plastiques d'impression 3D les plus fiables, le PLA est très apprécié des fabricants industriels et des amateurs. Il est peu coûteux et relativement simple d'utilisation, à condition que les paramètres de l'imprimante 3D soient correctement réglés. À cet égard, nous espérons que tout ce qui est mentionné dans notre guide vous aidera à réussir lors de l'impression 3D avec des filaments PLA.