Comprendre le PETG : Propriétés, Applications et Avantages pour l'Impression 3D

Le PETG est le copolymère le plus célèbre et utilisé dans le monde de l'impression 3D. Son apparition est due à la combinaison du PET avec du glycol, améliorant les propriétés intéressantes du PET par un processus de glycolyse.

Le PET (Polyéthylène téréphtalate) est né en 1941 par les scientifiques britanniques Whinfield et Dickson, qui ont breveté ce polymère pour la fabrication de fibres, qui remplaceraient les fibres de coton. En 1946, ce matériau, sous forme de fibre, s'est implanté dans l'industrie et son utilisation dans le secteur textile est encore de pointe aujourd'hui. Au début de 1952, l'utilisation du PET sous forme de film pour l'emballage alimentaire a commencé, mais c'est en 1976 que ce polymère a connu un essor avec la fabrication de bouteilles rigides pour des boissons peu sensibles à l'oxygène, comme les boissons gazeuses, la bière et l'eau minérale. Pour cette dernière raison, il n'est pas surprenant que le PET soit le plastique le plus utilisé au monde.

Image 1 : Bouteilles fabriquées en PET. Source : Plastics Today

Le PETG apparaît par la copolymérisation du PET. Le processus consiste à ajouter du diméthanol de cyclohexane (CHDM) au lieu de glycol d'éthylène, obtenant un bloc d'atomes plus long, où les chaînes adjacentes ne s'emboîtent pas comme le fait le glycol d'éthylène. Avec cela, il est possible d'arrêter la cristallisation lorsqu'un effort est appliqué sur ce matériau, d'obtenir des objets plus translucides et de réduire son point de fusion, caractéristiques idéales pour créer des pièces résistantes et faciles à thermoformer ou extruder. Grâce à la facilité d'extrusion et à la stabilité thermique, le PETG et d'autres dérivés du PET sont de plus en plus utilisés dans le monde de l'impression 3D FDM/FFF.

Image 2 : Conteneur thermoformé clinique. Source : Palcon

Il existe d'autres copolyestères dérivés du PET, qui présentent différentes propriétés mécaniques et d'apparence. Le Taulman T-Glase se distingue par sa grande transparence et haute résistance. Le Taulman Tritan-BluPrint est considéré comme l'un des filaments copolyester les plus résistants du marché. Le Taulman T-Lyne présente une grande flexibilité, une surface antidérapante et une dureté de surface idéale pour la réalisation de dispositifs cliniques. Le Taulman Guidel!ne met en avant son utilisation dans les contenants alimentaires, car il possède le certificat FDA. Un autre filament qui se distingue au sein de cette famille et qui est de plus en plus utilisé chaque jour est le CPE HG100. Ce matériau résiste aux environnements froids, aux agents chimiques et possède également une haute résistance mécanique.

CPE HG100 Taulman T-Lyne Taulman Guidel!ne Taulman T-Glase

L'une des raisons pour lesquelles le PETG est utilisé en impression 3D au lieu du PET est due au problème de ce dernier lorsqu'il chauffe. Lors de la surchauffe, le PET devient trouble et fragile, ce qui est inutilisable pour une imprimante 3D FDM/FFF, un problème qui n'arrive pas au PETG car il contient du glycol. Il est également plus durable grâce à sa plus grande résistance à l'usure et à la corrosion par les agents oxydants, aspects qui se combinent avec une haute résistance aux chocs. D'autres avantages que présente le PETG par rapport au PET sont la possibilité de stériliser n'importe quel objet et la possibilité d'être soudé par radiofréquence.

Le PETG en tant que matériau utilisé en impression 3D se caractérise par une fonctionnalité très similaire à l'ABS (bonne résistance à la température, durable, résistant) et la facilité d'impression du PLA. Il présente également une bonne adhérence entre couches, peu de déformation pendant l'impression, résistance aux environnements à basses températures pendant de longues périodes, résistance chimique (bases et acides) et absence d'odeur pendant l'impression, caractéristiques qui lui valent l'attribut d'une large majorité d'utilisateurs de « Le nouveau PLA ».

L'application de ce copolyester en impression 3D se concentre sur la production de pièces nécessitant une certaine flexibilité, bonne résistance aux chocs (même à basses températures), telles que : pièces à pression, pièces de protection ou contenants alimentaires, qui peuvent être totalement recyclables.

Image 3 : Pièce fonctionnelle. Source : Fillamentum

Quand on commence à utiliser le PETG, on peut voir le seul « inconvénient » que ce matériau présente : trouver les paramètres de température idéaux. Commencez toujours avec les valeurs proposées par chaque fabricant, généralement 210-260 °C extrudeuse et 60-80 °C plateau, bien qu'il puisse être utilisé avec un plateau froid. Pour obtenir les meilleurs réglages de température possibles plus rapidement, il est conseillé de commencer avec de basses vitesses d'impression (30 - 35 mm/s). Une fois les valeurs optimales pour l'imprimante 3D obtenues, la vitesse peut être augmentée.

Par conséquent, d'après notre expérience, nous pouvons dire que le PETG est un matériau très intéressant, qui offre de bonnes caractéristiques mécaniques et esthétiques en échange de connaissances moyennes sur l'utilisation d'une imprimante 3D FDM/FFF.

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