Choisir le filament idéal pour composants RC imprimés en 3D : guide complet

Quand j'ai débuté l'impression 3D, j'ai d'abord eu le sentiment de savoir presque tout. Peu après, comme l'explique l'effet Dunning‑Kruger, j'ai réalisé que je n'avais qu'une compréhension superficielle. L'expérience humiliante est survenue quand j'ai imprimé mon premier objet fonctionnel nécessitant plusieurs pièces, chacune avec ses propres exigences. C'est alors que j'ai commencé à lire sur les différents thermoplastiques et leurs caractéristiques.

Dans cet article, je passe en revue les pièces courantes d'un RC typique et leurs filaments recommandés.

Le filament recommandé pour un RC dépend de la pièce spécifique. Pour le châssis, l'ABS est préférable ; pour la carrosserie, le PETG. Grâce à leur flexibilité inhérente, le TPU et le Nylon sont les plus adaptés pour les roues et pare‑chocs respectivement, et les ressorts donnent les meilleurs résultats en Nylon.

Le tableau suivant résume les concepts clés et recommandations de l'article.

Pièce RC	Caractéristiques requises	Filament recommandé
Châssis	Résistance à la traction, résistance aux chocs, résistance UV	ABS
Carrosserie	Résistance aux chocs, résistance UV	PETG
Roues	Flexibilité, résistance à l'usure, résistance aux produits chimiques courants	TPU
Pare‑chocs	Résistance aux chocs, certaine flexibilité	Nylon
Ressorts	Certaine flexibilité, résistance à l'usure	Nylon

Choisir le bon filament pour imprimer le châssis d'une voiture RC

Les exigences majeures pour un châssis de voiture RC sont la résistance, la résistance aux chocs et la résistance aux UV. Si l'un de ces éléments est négligé, la voiture aura une durée de vie courte.

Les voitures RC subissent constamment des collisions et sontmostly utilisées en extérieur dans des conditions météo variables, exposées au sec, à l'humide et aux UV. La résistance doit être regardée objectivement : le châssis doit être rigide mais avec un degré de flexibilité pour absorber les chocs.

Les limitations pratiques du type de filament doivent être fortement considérées, et le choix fait sur cette base pour les différentes pièces soumises à des niveaux de contrainte différents. Exemple : pièces exposées comme la carrosserie doivent être UV résistantes ; composants comme pare‑chocs et pneus doivent avoir plus de flexibilité pour absorber les chocs.

ABS

L'ABS est très populaire pour sa résistance et sa tenue en température. Il est aussi rigide et durable, mais manque de résistance UV pour une longue durée de vie. Comparé au PLA, l'ABS supporte des températures plus élevées. Côté résistance aux chocs, l'ABS est bien noté et recommandé pour de nombreuses applications.

L'impression ABS a ses obstacles (pas de jeu de mots) et n'est pas un filament facile. Les variations de température pendant l'impression causent du warping, il faut faire attention pour éviter ce problème courant. L'ABS dégage de mauvaises odeurs et est toxique pendant l'impression, donc une ventilation adéquate est requise.

Température d'extrusion : 220‑250 °C, plateau : 90‑115 °C. Rappel : l'ABS nécessite absolument un plateau chauffant et une enceinte !

Malgré les difficultés, l'ABS reste populaire et donne des résultats acceptables avec les bons réglages. L'ABS est préférable pour les pièces de voiture RC peu exposées au soleil, comme les pièces internes et éventuellement le châssis ou le soubassement.

Polycarbonate

Le polycarbonate est le filament idéal pour la résistance. Mais il n'est pas pratique à imprimer. Sa résistance à la traction est d'environ 9800 PSI* et peut supporter jusqu'à 685 lb, mais nécessite une extrusion à 260 °C et un plateau chauffé ~110 °C.

Le filament polycarbonate « serre » résiste aux UV de 5 à 15 ans avant dégradation. Vu les difficultés d'impression, le polycarbonate reste hors de portée du hobbyiste.

*L'ABS a une résistance à la traction similaire, le PLA seulement ~7000 PSI.

Pourquoi je préfère l'ABS pour imprimer un châssis RC

L'ABS est préféré au polycarbonate malgré son manque de résistance UV. Cette recommandation est due aux imprimantes hobbyistes incapables de maintenir les températures d'impression du polycarbonate.

Les échelles de température ne diffèrent pas beaucoup, mais la plupart des imprimantes d'entrée de gamme ont un seuil de températures maximales maintenables. Le polycarbonate serait le filament idéal (haute résistance UV, résistance et résistance aux chocs plus qu'adéquates pour les exigences RC).

Choisir le bon filament pour imprimer la carrosserie d'une voiture RC

Les critères les plus importants pour les pièces de carrosserie RC sont la résistance aux UV et aux chocs, ces deux standards déterminant la durée de vie des composants.

Le choix du filament est personnel ; chaque choix bénéficiera ou nuira à la durée de vie de la voiture RC. Vous pourriez vous retrouver à réimprimer certaines pièces comme les pare‑chocs qui cassent sans cesse, donc suivez les directives de choix de filament. Rien ne vous empêche d'expérimenter avec d'autres filaments nouveaux sur le marché.

ASA

L'ASA a un niveau très élevé de résistance aux chocs, supporte de hautes températures et est hautement résistant aux UV. Cela place l'ASA au premier plan pour les pièces de carrosserie RC. Inclus : capacité à résister à des conditions météo rudes.

L'inconvénient : températures élevées requises (extrudeur 220‑245 °C, plateau 90‑110 °C). Autre point négatif : émet des fumées dangereuses, ventilation requise.

PETG

Le PETG a environ 70 % de la résistance du polycarbonate mais reste un filament très bien noté. Température d'impression 230‑250 °C, plateau 70‑85 °C. Le PETG a une haute résistance à la traction, est résistant aux chocs et aux UV.

Cette combinaison a fait du PETG un filament recherché pour pièces RC, souvent choisi avant l'ABS et d'autres types.

Néanmoins, l'ASA est le filament préféré pour la résistance UV. L'impression des deux types est assez facile, les deux remplissent bien leur rôle. Vous pouvez être influencé par la disponibilité au moment de l'achat ou par le prix.

Pourquoi je préfère le PETG pour imprimer la carrosserie d'une voiture RC

L'ASA et le PETG sont tous deux résistants aux UV et conservent une haute résistance aux chocs, les rendant idéaux pour la carrosserie ou composants externes des voitures RC. En raison de sa facilité d'impression, je recommande personnellement d'imprimer les pièces en PETG.

On pourrait arguer que l'ASA est en fait mieux adapté, mais gardons à l'esprit que ce thermoplastique a d'importants inconvénients : difficulté d'impression et prix élevé.

Filament pour roues de voiture RC

Les pneus de voiture RC posent un léger problème aux réalistes : ils voudraient que les pneus ressemblent aux vrais, avec une certaine douceur et adhérence, mais ce n'est pas facilement réalisable avec des filaments 3D. La meilleure option est d'utiliser un filament produisant des impressions flexibles, ce qui absorbera les vibrations et améliorera l'adhérence des roues au terrain. Le TPU est fortement recommandé.

TPU

Le TPU (polyuréthane thermoplastique) est flexible, doux, résistant à l'usure, et existe en différents grades offrant des degrés de flexibilité variables. Les surfaces routières peuvent devenir très chaudes, mais le TPU supporte jusqu'à 80 °C (haute température de transition vitreuse), performant dans presque toutes les conditions. Le TPU n'est pas affecté par la plupart des produits chimiques, idéal pour l'extérieur.

Pour imprimer des roues, concentrez‑vous sur la maximisation de la flexibilité de la pièce, en réduisant simplement le pourcentage de remplissage. Plus le pourcentage est bas, plus la flexibilité sera haute. L'impression est relativement facile mais peut poser problème avec un tube Bowden, et le filament est sujet au stringing dû à son élasticité.

Les propriétés du TPU le rendent inadapté à la plupart des pièces RC, mais idéal pour pare‑chocs et pneus grâce à ses hautes qualités d'absorption des chocs.

Choisir le bon filament pour imprimer les pare‑chocs d'une voiture RC

Les pare‑chocs encaissent beaucoup de chocs directs et doivent absorber l'impact tout en restant assez solides pour ne pas casser ou se rompre. La flexibilité est la clé de pare‑chocs fonctionnels ; le Nylon ou le TPU avec un haut pourcentage de remplissage offriront à la fois résistance et flexibilité.

Nylon

Le Nylon est un excellent filament pour pare‑chocs RC : extrêmement résistant, juste après le polycarbonate. Il a aussi un degré de flexibilité idéal. Le NylonX (carbone) est super pour la résistance, les fibres de carbone renforcent le nylon et le rendent résistant aux chocs. L'impression est facile, mais du fait de l'abrasivité du carbone, il est conseillé d'utiliser une buse en acier ou trempée.

Température d'extrusion du nylon : 250‑265 °C, plateau : 60‑70 °C. Les températures d'extrusion élevées peuvent restreindre l'impression sur certaines imprimantes, mais l'impression reste relativement facile.

Filament pour ressorts imprimés en 3D

Imprimer des ressorts peut être très délicat mais pas impossible. Le processus dépend beaucoup de la taille des ressorts et, dans la plupart des cas, causera plus de maux de tête qu'autre chose. Cependant, si vous êtes déterminé à surmonter le défi d'imprimer vos propres ressorts, les gars de MakeFast Workshop ont trouvé une solution qui défie toute la logique de l'impression 3D. Ils impriment des ressorts à brin unique dans les airs en utilisant une méthode pour obtenir les courbes et angles corrects tout en refroidissant suffisamment pour maintenir la structure désirée.

L'impression conventionnelle de ressorts nécessitera du support et possiblement plus d'une couche pour former le ressort. Le fait est qu'entre l'impression 3D conventionnelle et l'impression dans les airs, les ressorts peuvent être imprimés, et je sais par expérience que les deux méthodes présentent chacune leurs propres défis.

Nylon

Le Nylon est mon filament de choix pour les ressorts. Il résistera aux tests de résistance et offrira la flexibilité requise. Étant assez rigide, le ressort tiendra sa position prévue, et la flexibilité lui permettra de se comprimer et détendre dans les limites allouées. C'est la même caractéristique qui fait du nylon un excellent choix pour les pare‑chocs RC.

Conclusion

Comme on le voit, quand on passe de l'impression de miniatures simples à la création de pièces fonctionnelles, il faut considérer les besoins spécifiques de chaque élément composant l'objet final. Si on admet qu'une chaîne est aussi forte que son maillon le plus faible, on peut conclure qu'une voiture RC est aussi fonctionnelle que le filament approprié choisi.

En résumé : ABS pour le châssis, PETG pour la carrosserie, TPU pour les pneus, Nylon pour les ressorts et pare‑chocs. Bien sûr, vous pouvez simplement acheter des ressorts métalliques et éviter l'impression !

Aussi, le PETG fonctionnerait très bien pour les pare‑chocs car c'est un filament assez flexible.

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