Filament d'impression 3D en bois :matériaux, propriétés et guide de l'expert

Les filaments d'impression 3D en bois sont arrivés sur le marché en 2012. Le premier a été inventé par l'inventeur allemand Kai Parthy, fondateur de Lay Filaments. Les filaments de bois sont uniques dans le sens où ils confèrent des finitions de surface semblables à celles du bois à des motifs imprimés complexes. Leurs compositions sont généralement composées de 20 à 40 % de déchets de bois et de 60 à 80 % de polymères. Le PLA (acide polylactique) est généralement utilisé comme matériau polymère et le composant bois peut être une sélection de dérivés du bois, notamment du liège ou des copeaux/sciures de bois. 

Même si l’accent n’est pas mis sur l’esthétique, le bois peut être utilisé comme matériau de remplissage pour réduire le coût des matériaux d’impression 3D. Il existe également d'autres filaments semblables au bois qui utilisent une coloration pour donner l'illusion du bois, mais comme il n'y a pas de particules de bois dans ces filaments, ils ressemblent généralement davantage à du plastique. 

L’impression 3D sur bois présente trois avantages principaux :les couches de matériaux infusés de bois se lient plus fortement les unes aux autres, la sciure de bois est disponible comme déchet bon marché provenant d’autres industries et les filaments de bois sont biodégradables et recyclables. Cependant, ils sont également rigides et peuvent rendre le polymère cassant. Les filaments de bois sont principalement utilisés dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’automobile, de l’architecture, de l’ingénierie, de la médecine et de la bijouterie, et sont même utilisés dans le secteur de l’éducation.  Cet article se concentrera sur les filaments PLA infusés de bois, car ce sont les filaments de bois les plus courants pour l'impression 3D. Nous discuterons de la définition, de la composition et des propriétés de ce matériau et le comparerons à d'autres filaments d'impression 3D.

Qu'est-ce que l'impression 3D sur bois ?

L'impression 3D sur bois est un processus par lequel les déchets à base de bois sont réutilisés et utilisés comme ingrédients dans le filament de construction pour la fabrication additive. Le bois est l’un des additifs pour filaments 3D les plus populaires car il donne l’impression que les pièces sont sculptées dans du bois. Pour plus d'informations, consultez notre guide tout sur l'impression 3D.

Quelle est la composition du filament de bois ?

Les filaments de bois sont des filaments composites qui utilisent généralement du PLA (acide polylactique) comme base et une certaine forme de bois comme additif. Les fabricants proposent de nombreuses essences de bois, comme :le bouleau, le cèdre, le bambou, le liège, l'ébène, le pin, l'olivier et même le cocotier. La composition standard du filament de bois est généralement de 30 % de bois et de 70 % de PLA, bien que ces valeurs puissent différer selon les produits et les fabricants. Le composant principal étant le PLA, la plupart des propriétés du filament sont liées à ce matériau. Il existe cependant certaines propriétés modifiées – comme une fragilité accrue et une finition semblable à celle du bois – qui entrent en jeu lorsque du bois est ajouté. 

Quelles sont les propriétés du filament de bois ?

Les propriétés du filament d'impression 3D en bois sont répertoriées ci-dessous :

1. Le filament de bois a une très faible tendance à se déformer ou à rétrécir.
2. Les filaments de bois sont biodégradables et recyclables.
3. Les filaments d'impression 3D en bois sont très rigides et ne sont pas destinés à être flexibles.

Comparaison des propriétés des filaments de bois

Le tableau 1 ci-dessous compare les propriétés du filament d'impression 3D en bois à une sélection d'autres filaments d'impression 3D sans additifs :