5 matériaux innovants pour l'impression 3D FDM

Aujourd'hui, de plus en plus d'utilisateurs profitent des avantages de la fabrication additive. Les développements dans ce domaine ne concernent pas seulement les imprimantes 3D, mais les fabricants de filaments se concentrent de plus en plus sur la production de matériaux innovants et originaux afin de se démarquer sur le marché et de proposer des solutions alternatives aux plastiques standards (PLA, ABS, PETG , etc.).

Pour classer les matériaux alternatifs pour l'impression 3D FDM, au moins deux types peuvent être distingués :

• Filaments qui offrent des propriétés ou des caractéristiques spécifiques difficiles à trouver dans les filaments standards.
• Filaments qui offrent un aspect ou une finition original aux pièces imprimées en 3D avec ce matériel.

La plupart de ces filaments sont composés d'un polymère de base (qui est généralement un plastique standard) associé à d'autres matériaux, tels que des fibres, de la poudre, etc.

Dans cet article, nous avons voulu faire une compilation de 5 des filaments alternatifs les plus innovants et originaux sur le marché aujourd'hui. Tous peuvent être utilisés avec presque toutes les imprimantes 3D FDM, même les plus basiques, car le polymère de base utilisé est principalement du PLA.

1. Filaments métalliques

Les filaments d'impression 3D FDM avec des finitions métalliques sont disponibles depuis un certain temps. Ces filaments sont généralement composés de PLA et d'une petite quantité de poudre métallique, ce qui signifie que les pièces imprimées en 3D avec ce matériau peuvent être poncées et polies, ce qui donne une finition d'aspect métallique.

Cependant, les fabricants de filaments tels que The Virtual Foundry sont allés plus loin en proposant des filaments à base de PLA avec une forte teneur en poudre métallique. Les pièces imprimées avec ces matériaux peuvent subir un processus de frittage , réalisant des pièces entièrement métalliques grâce à l'impression 3D FDM, quelque chose d'inimaginable jusqu'à présent.

Image 1 :Pièce imprimée en 3D avec Filamet Copper et pièce après frittage. Source :La fonderie virtuelle.

Les filaments métalliques Filamet de Virtual Foundry comprennent le filament de cuivre, le filament d'acier inoxydable 316L, le filament de tungstène, le filament Inconel et plus encore.

2. Filaments souples conducteurs

Certains filaments à base de PLA avec des propriétés conductrices sont disponibles sur le marché, comme le filament PLA conducteur de Proto-Pasta.

Trouver des filaments conducteurs qui ont également d'autres propriétés comme la flexibilité est beaucoup plus compliqué, mais possible grâce à Recreus, qui a récemment lancé son nouveau matériau :Filaflex Conductive.

Vidéo 1 :Comment fonctionne le filament conducteur Filaflex. Source :Recreus.

Filaflex Conductive est un filament TPU de dureté Shore 92A avec d'excellentes propriétés mécaniques, une facilité d'impression et des propriétés conductrices . Ainsi, c'est un matériau très utile pour le développement d'appareils électroniques portables, bien qu'il ait de nombreuses autres applications possibles. Sans aucun doute, un matériau innovant avec beaucoup de possibilités.

3. Filaments compostables à hautes propriétés

Il ne fait aucun doute que le développement des matériaux d'impression 3D a parcouru un long chemin vers la durabilité et la recherche d'un impact environnemental plus faible.

Jusqu'à présent, l'une des options les plus durables de l'impression 3D FDM était le PLA, un polymère biodégradable obtenu à partir de ressources naturelles, fabriqué à partir d'amidon extrait de maïs, de betterave à sucre ou de blé. Le PLA a de bonnes propriétés mécaniques, mais a une température de ramollissement assez basse, ce qui le rend inadapté à certaines applications.

C'est là que NonOilen, le dernier lancement du célèbre fabricant de filaments Fillamentum, est né. NonOilen se distingue par ses bonnes propriétés mécaniques, similaires à celles du PE, du PP ou du Nylon, ainsi que par son aptitude au contact alimentaire et au lave-vaisselle.

Image 2 :Pièce imprimée avec NonOilen et ses propriétés. Source :Filament2print.

4. Filaments biocomposites

Plusieurs fabricants de filaments ont opté pour le développement de filaments à base de PLA remplis de particules provenant de la réutilisation, du recyclage ou de l'élimination de divers matériaux organiques.

C'est le cas de Francofil, avec ses filaments d'Huître, de Coquille Saint-Jacques, de Moule, de Blé ou de Café ; ou 3D Fuel avec ses filaments enroulés (café), entrelacés (chanvre) ou bourdonnants (bière). Tous ces filaments offrent une alternative aux autres matériaux dérivés du pétrole , produisant un impact environnemental moindre. De plus, ils sont engagés dans l'économie circulaire , en utilisant des matières premières locales pour la fabrication des filaments.

Image 3 :Pièces imprimées avec des filaments biocomposites de Francofil. Source :Francofil.

L'utilisation de ces matériaux offre une finition rustique aux pièces imprimées en 3D, dans certains cas même avec une certaine texture, aidant à masquer les couches produit par impression 3D avec la technologie FDM.

5. Filaments avec particules de pierre

Les filaments de bois sont bien connus de tous les utilisateurs d'imprimantes 3D FDM en raison de l'originalité des filaments et des finitions qu'ils proposent, très proches du bois naturel.

Image 4 :Filaments de Stonefil. Source :Formfutura.

Dans la même lignée, Formfutura a développé Stonefil filaments de particules de pierre , qui contiennent un remplissage d'environ 50 % de particules de pierre. Ces filaments offrent une finition rugueuse et mate très frappante , similaires à la pierre naturelle, et sont disponibles en différentes couleurs. De plus, comme pour les filaments de bois, différentes nuances peuvent être obtenues en faisant varier la température d'extrusion. Sans aucun doute, ces filaments sont idéaux pour la fabrication d'éléments décoratifs, ainsi que pour l'impression 3D de modèles architecturaux.

Ceci n'est qu'un petit exemple de certains des matériaux les plus innovants disponibles pour l'impression 3D FDM, car il existe désormais une large gamme de matériaux pour répondre aux besoins de chaque utilisateur et de chaque application.