Comparaison des filaments ASA, PETG et PC

Les filaments d'impression 3D sont la matière première, ou matière première, spécifiquement utilisée en conjonction avec la modélisation par dépôt de fil fondu (FDM), l'une des méthodes de fabrication additive les plus couramment utilisées. Les filaments sont des thermoplastiques qui deviennent liquides lorsqu'ils sont chauffés - ce qui leur permet d'être façonnés et moulés - et solides lorsqu'ils sont refroidis. Il existe une variété de différents types de filaments, chacun garantissant un ensemble spécifique de propriétés matérielles :certains sont extrêmement flexibles et ressemblent à du caoutchouc, d'autres sont rigides, et certains sont même solubles ou biodégradables.

Le processus de création d'un filament d'impression 3D commence avec une résine granulée brute, telle que le PLA ou l'ABS. En fonction de l'application de la pièce, la résine est d'abord mélangée avec un pigment et d'autres additifs pour donner au filament la couleur et les propriétés du matériau souhaitées. Pour maximiser la qualité, le filament sera généralement séché à environ 60-80°C afin de réduire la teneur en eau du matériau, atténuant ainsi l'apparition de défauts dimensionnels.

La résine est ensuite placée dans une extrudeuse monovis qui chauffe et mélange le matériau en un seul monofilament, qui est ensuite passé dans un réservoir d'eau chaude et refroidi doucement, donnant au filament sa forme ronde. Des températures d'eau inappropriées peuvent entraîner un filament plat ou ovale et, par extension, une qualité inférieure des pièces. Le filament passe dans un dernier bain d'eau froide avant d'être bobiné. Le matériau est alors prêt à être utilisé en production.

Étant donné que les filaments varient dans leurs caractéristiques matérielles - et auront donc un impact sur la fonctionnalité et l'esthétique de la pièce finale - il est important de choisir le filament d'impression 3D le mieux adapté à une application particulière. Voici ce que les équipes produit doivent savoir.

Comment choisir un filament d'impression 3D

Pendant la production, une imprimante FDM chauffera le filament thermoplastique à son point de fusion, puis l'extrudera en suivant le parcours d'outil défini par le fichier CAO de la pièce. La méthode fonctionne en créant la pièce une couche de matériau à la fois.

Lors du choix d'un matériau pour une pièce donnée :

1. Il est important de s'assurer que le diamètre du filament est physiquement compatible avec l'imprimante FDM.
2. Sélectionnez des matériaux de haute qualité auprès de fournisseurs de confiance ; dans de nombreux cas, les pièces de qualité inférieure peuvent être attribuées à des filaments de mauvaise qualité ou à une mauvaise correspondance entre le matériau, l'imprimante et l'application d'utilisation finale.

Trois des filaments d'impression 3D les plus couramment utilisés sont l'ASA, le PETG et le polycarbonate, chacun présentant des avantages et des considérations de fabrication spécifiques.

Filament ASA

Le filament d'acrylonitrile styrène acrylate (ASA) offre un mélange unique de résistance, de stabilité dimensionnelle et de résistance aux UV, à l'humidité et aux produits chimiques, ce qui en fait un choix idéal pour le prototypage 3D, les applications extérieures, les composants de boîtier et les pièces automobiles. L'ASA est plus cher et a un point de fusion plus élevé que les autres thermoplastiques courants, et ne doit être imprimé que dans des zones extrêmement bien ventilées, car le processus de production peut dégager des fumées toxiques. Il s'agit d'un matériau extrêmement sensible à la température, et une configuration incorrecte de la chambre de chauffage de l'imprimante FDM peut provoquer une déformation ou une séparation des couches.

Filament PETG

Le filament PETG est fabriqué en incorporant du glycol dans du polyéthylène téréphtalate (PET), une forme de polyester utilisée dans de nombreux produits de consommation emballés, y compris les bouteilles d'eau et les contenants alimentaires. Cela crée un filament plus clair et plus flexible, plus facile à imprimer et doté de meilleures propriétés thermiques, ce qui réduit considérablement la déformation ou le rétrécissement lorsque le matériau refroidit. Le PETG est également extrêmement résistant aux chocs, ce qui le rend idéal pour l'outillage, ainsi que pour la fabrication de pièces mécaniques, de prothèses et de composants conçus pour protéger d'autres pièces.

Cependant, le PETG est hygroscopique, c'est-à-dire qu'il absorbe l'humidité de son environnement, et doit donc être stocké dans un endroit frais et sec. Si l'imprimante n'est pas correctement configurée, le PETG peut également être sujet au cordage, ce qui a un impact négatif sur la précision d'impression. Le PETG résiste également aux adhésifs et nécessite donc un traitement supplémentaire si une peinture ou un collage est nécessaire.

Filaments PC

Le polycarbonate (PC) est l'un des filaments d'impression 3D les plus solides disponibles, offrant une résistance élevée à la chaleur et aux chocs, ainsi qu'une stabilité dimensionnelle impressionnante. Cela le rend bien adapté aux pièces qui devront résister à des contraintes élevées ou à des environnements porteurs. Le PC est naturellement transparent et est donc souvent utilisé pour fabriquer des articles tels que des verres de lunettes de soleil et des écrans d'appareils électroniques. Comme le PETG, le PC est également hygroscopique.

Le PC a un point de fusion très élevé, ce qui peut entraîner un certain nombre de complications lors de la production, notamment le gauchissement, le fendage et le délaminage. Pour cette raison, une imprimante FDM entièrement fermée et à température contrôlée est idéale pour imprimer des pièces de PC.

Sélectionner le bon filament d'impression 3D

Le FDM est l'une des formes d'impression 3D les plus courantes pour les amateurs et les fabricants professionnels, et peut être utilisé pour créer une variété de pièces d'utilisation finale viables. L'ASA, le PETG et le PC sont parmi les filaments les plus courants et fournissent chacun des caractéristiques de matériau distinctes. Déterminer le filament idéal pour une application donnée est essentiel pour créer des pièces de qualité supérieure et hautes performances.

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