Impression 3D avec PLA vs ABS :quelle est la différence ?

PLA et ABS sont les deux matériaux les plus courants pour le prototypage (desktop) Impression 3D FDM (à part, peut-être, PETG ). En tant que thermoplastiques, les deux filaments entrent dans un état mou et moulable lorsqu'ils sont chauffés, revenant à un état solide lorsqu'ils sont refroidis. Les imprimantes FDM fondent et extrudent des filaments PLA et ABS à travers une buse pour construire des pièces couche par couche.

Bien que les deux matériaux soient utilisés pour le FDM, ils présentent des différences essentielles qui les rendent plus optimaux pour différentes applications. Dans cet article, nous aborderons les principales différences entre ces matériaux couramment utilisés.

Nous avons également cette vidéo explicative pratique sur Youtube qui couvre les différences entre les filaments PLA et ABS.

Que sont les filaments PLA et ABS ?

Le PLA (acide polylactique) est un thermoplastique issu de sources renouvelables telles que l'amidon de maïs ou la canne à sucre. Biodégradable dans de bonnes conditions, le PLA est l'un des bioplastiques les plus populaires et est parfait pour une variété d'applications allant des gobelets en plastique aux implants médicaux. Il est facile à imprimer et a une rigidité plus élevée que l'ABS et des matériaux comme le nylon. Bien que le PLA soit plus résistant que l'ABS et le nylon, il n'est pas très résistant à la chaleur ou aux produits chimiques.

L'ABS (acrylonitrile butadiène styrène) est un autre thermoplastique courant, également populaire dans l'industrie du moulage par injection. L'ABS a des propriétés mécaniques supérieures au PLA, en plus d'être plus durable et plus léger, bien qu'il soit plus difficile à imprimer. Ce matériau est mieux à même de dévier la chaleur que le PLA et le nylon, mais il n'est absolument pas complètement résistant à la chaleur. Les applications courantes de l'ABS incluent les briques LEGO, les boîtiers électroniques et les pièces de pare-chocs automobiles.

Quelle est la différence entre le PLA et l'ABS ?

Le PLA et l'ABS diffèrent à plusieurs égards, notamment par leur résistance à la traction, leur densité et leurs applications idéales. Le tableau ci-dessous compare les principales propriétés matérielles des filaments PLA et ABS.

Propriétés*	ABS	PLA
Résistance à la traction**	27 MPa	37 MPa
Élongation	3,5 - 50 %	6 %
Module de flexion	2.1 - 7.6 GPa	4 GPa
Densité	1,0 - 1,4 g/cm3	1,3 g/cm3
Point de fusion	200 ℃	173 ℃
Biodégradable	Non	Oui, dans les bonnes conditions
Température de transition vitreuse	105 ℃	60 ℃
Prix de la bobine*** (1 kg, 1,75 mm, noir)	21,99 USD	22,99 USD
Produits communs	LEGO, boîtiers électroniques	Gobelets, sacs plastiques, couverts

Quelle est la précision des pièces PLA et ABS ?

En général, les tolérances et la précision des composants imprimés FDM dépendent de l'étalonnage de l'imprimante et de la complexité du modèle. Cependant, vous pouvez utiliser le PLA et l'ABS pour créer des pièces aux dimensions précises avec des détails d'impression de 0,8 mm et des caractéristiques minimales de 1,2 mm. Pour les pièces de raccordement ou d'emboîtement, nous recommandons une tolérance de 0,5 mm et une épaisseur de paroi minimale de 1-2 mm. Cela garantira que votre pièce a une résistance adéquate sur tous les éléments du mur.

Grâce à sa température d'impression plus basse, le PLA est plus facile à imprimer et moins susceptible de se déformer (lorsqu'il est correctement refroidi). Vous pouvez utiliser le PLA pour imprimer des coins plus nets et des caractéristiques plus fines qu'avec l'ABS.

Quelle est la résistance des pièces en PLA et ABS ?

Le PLA et l'ABS ont des résistances à la traction similaires, ce qui en fait des options solides pour de nombreuses applications de prototypage. Les concepteurs et les ingénieurs préfèrent souvent l'ABS en raison de sa ductilité améliorée par rapport au PLA. L'ABS a une résistance à la flexion plus élevée et un meilleur allongement avant rupture que le PLA, ce qui signifie que l'ABS peut également être utilisé pour des applications d'utilisation finale. Le PLA, en revanche, est plus populaire pour le prototypage rapide lorsque la forme est plus critique que la fonction.

Dans l'ensemble, le PLA est une bonne option pour vos pièces personnalisées si vous ne prévoyez pas de les soumettre à de fortes contraintes physiques (ou aux rayons UV et aux températures élevées). L'ABS convient mieux aux applications industrielles et résiste mieux aux contraintes physiques que le PLA.

À quelle vitesse pouvez-vous imprimer avec PLA et ABS ?

Le PLA et l'ABS impriment à des vitesses presque identiques. Cela signifie que vous n'avez pas à modifier les paramètres de vitesse sur vos machines FDM lorsque vous passez d'un matériau à l'autre. Pour le PLA, l'impression à 60 mm/s est assez standard, bien que certains opérateurs aient imprimé à plus de 150 mm/s, la vitesse standard n'est donc en aucun cas une limite. Vous pouvez également imprimer de l'ABS à la même vitesse, mais entre 40 et 60 mm/s, c'est un peu plus précis pour ce matériau.

Finitions de surface et post-traitement pour PLA et ABS

Que vous produisiez des pièces en PLA ou en ABS, les composants imprimés en FDM auront toujours des couches visibles. L'utilisation de PLA donne souvent une finition plus brillante, tandis que l'ABS imprime généralement avec une finition mate. Pour lisser une pièce imprimée en ABS et lui donner une finition brillante, vous pouvez utiliser de l'acétone en post-traitement. Le ponçage et l'usinage supplémentaire sont des options de post-traitement viables pour les pièces imprimées en ABS. Vous pouvez également poncer et usiner le PLA, bien qu'une plus grande attention soit requise.

Si la qualité esthétique est essentielle, nous vous recommandons d'utiliser l'impression 3D SLA pour produire vos pièces personnalisées.

Quelle est la résistance à la chaleur du PLA et de l'ABS ?

Pour les applications nécessitant des températures plus élevées, l'ABS (température de transition vitreuse de 105°C) est préférable au PLA (température de transition vitreuse de 60°C). Le PLA peut rapidement perdre son intégrité structurelle et peut commencer à s'affaisser et à se déformer à l'approche de 60°C, surtout s'il supporte une charge plus lourde.

Le PLA et les AB sont-ils biodégradables ?

Le PLA est stable dans les conditions atmosphériques générales, bien qu'il se biodégrade en 50 jours dans les composteurs industriels et 48 mois dans l'eau. Bien que l'ABS ne soit pas biodégradable, vous pouvez le recycler. Cela étant, les fabricants ont tendance à utiliser le PLA pour produire des articles liés à la restauration, bien que nous vous recommandons absolument d'obtenir une confirmation de sécurité des fabricants de filaments.

Questions fréquemment posées

Quand utiliser l'APL ?

Le PLA est idéal lorsque vous recherchez une esthétique de meilleure qualité. Sa température d'impression plus basse facilite l'impression avec l'ABS, surtout si vos pièces ont des détails fins.

Quand utiliser l'ABS ?

L'ABS est le mieux adapté aux applications où vous avez besoin de résistance, de ductilité, d'usinabilité et de stabilité thermique. Plus durable que le PLA, l'ABS est une option viable pour le prototypage, les composants d'utilisation finale à faible contrainte et d'autres applications pratiques. Cependant, sachez que l'ABS est plus sujet au gauchissement.

Quelle est la résistance du PLA et de l'ABS ?

Le PLA et l'ABS sont similaires en termes de résistance à la traction, bien que les ingénieurs optent souvent pour l'ABS car il a une meilleure ductilité que le PLA. L'ABS a une résistance à la flexion plus élevée et un meilleur allongement avant rupture que le PLA.

Le PLA et l'ABS sont-ils flexibles ?

Contrairement à TPU , le PLA et l'ABS ne sont pas des matériaux de filaments flexibles, bien que l'ABS soit moins fragile que le PLA dans presque toutes les applications.

Le PLA ou l'ABS sont-ils plus chers ?

Le PLA et l'ABS ont tendance à avoir des prix similaires, qui peuvent atteindre environ 40 $ à 75 $ (36 € à 68 €) par kg de bobine de filament. L'ABS est probablement moins cher que le PLA si vous ne considérez que le coût des matières premières. De plus, la plus grande variété de marques, de couleurs et de mélanges de PLA le rend plus populaire que l'ABS.

Combien de temps durent le PLA et l'ABS ?

Les pièces fabriquées à partir de PLA et d'ABS dureront longtemps (des décennies, en fait), tant qu'elles ne sont pas utilisées avec une capacité de charge élevée.

Le PLA et l'ABS sont-ils toxiques ?

Lorsque vous chauffez un thermoplastique, il libère des fumées, dont certaines peuvent contenir des particules nocives. Le PLA est à base de plantes, il ne devrait donc pas dégager de mauvaises odeurs ou de vapeurs nocives. Cependant, l'ABS a tendance à être plus toxique que le PLA et peut sentir bien pire. C'est pourquoi nous vous recommandons d'utiliser une enceinte et un système de ventilation appropriés.