L'industrie de l'impression 3D prend son envol ! Dans de nombreux domaines, les prototypes et modèles imprimés en 3D sont déjà couramment utilisés. De même, de nouveaux types de filaments et des optimisations améliorant le processus d'impression 3D apparaissent presque quotidiennement.
Deux filaments populaires pour des objets robustes et durables sont le PETG et l'ABS. Les propriétés du filament ABS sont aussi uniques que les propriétés du filament 3D PETG. De la résistance à la chaleur aux propriétés robustes en passant par une bonne imprimabilité, le PETG et l'ABS présentent des avantages qui parlent d'eux-mêmes.
Dans ce qui suit, nous allons faire une comparaison des filaments, mettre en évidence leurs propriétés individuelles et déterminer quel filament est recommandé pour quels types d'objets imprimés.
Propriétés
Chaque matériau d'imprimante 3D a des propriétés différentes. Les propriétés du filament ABS diffèrent de celles du filament PETG tant sur le plan physique et mécanique que chimique. Un filament approprié doit être choisi en fonction des propriétés souhaitées pour l'objet.
ABS
Voici les principales propriétés chimiques du matériau ABS :
- Résistant à de nombreux produits chimiques, huiles, graisses et certains solvants
- Faible résistance aux rayons UV
- Faible résistance aux intempéries
- Haute résistance mécanique et ténacité
- Propriétés de retrait et de déformation
Voici les principales propriétés mécaniques du matériau ABS :
- Haute résistance à la traction (40-60 MPA)
- Haute résistance aux chocs
- Bonne résistance à la flexion
- Bonne résistance à la torsion
- Allongement à la rupture de 3-5 % : une certaine flexibilité
- Haute résistance à la compression
- Haute ténacité à la rupture
Voici les principales propriétés physiques du matériau ABS :
- Densité de 1,04 g/cm3 : densité moyenne, bon équilibre entre résistance et poids
- Point de fusion de 220-250°C : relativement élevé par rapport à d'autres filaments pour imprimantes 3D
- Température de transition vitreuse à 105°C
- Un taux de retrait élevé peut entraîner une déformation après refroidissement
- Dureté de surface élevée : résistant aux rayures et à l'abrasion
- L'ABS standard n'est pas transparent, mais mat.
PETG
Voici les principales propriétés chimiques du filament PETG :
- Excellente résistance aux acides, à l'alcool, aux substances éthériques
- La résistance à la chaleur est nettement inférieure à celle de l'ABS
- Faible résistance aux UV
- Biocompatible
Voici les principales propriétés mécaniques du filament PETG :
- Haute résistance à la traction
- Grand allongement à la rupture
- Bonne résistance à la flexion
- Très haute résistance aux chocs
- Faible dureté - forte abrasion
- Haute résistance à l'humidité
Voici les principales propriétés physiques du filament PETG :
- Densité de 1,27 g/cm3 : valeurs moyennes
- Température de transition vitreuse de 80-85°C
- Température de fusion de 230-250°C
- La résistance à la déformation thermique est relativement faible
- Transparent
- Faible dilatation thermique : faible déformation
- Modérément flexible
- Surface lisse -> nécessite peu de post-traitement
Dans l'ensemble, le PETG est plus facile à manipuler et à imprimer, surtout pour les débutants, car il présente moins de déformation et ne nécessite pas un environnement d'impression aussi exigeant.
L'ABS, quant à lui, est idéal pour les applications nécessitant une grande résistance, une bonne tenue à la température et une bonne post-traitement, mais le processus d'impression est plus exigeant.
Impression
En raison des différentes propriétés matérielles du filament ABS et du filament 3D PETG, les réglages doivent être ajustés en conséquence. Cela ressort clairement de la comparaison des filaments expliquée ci-dessus, car chaque filament 3D nécessite des réglages et des conditions individuels pour obtenir des résultats d'impression optimaux.
Paramètres d'impression
Voici un aperçu des différents paramètres d'impression qui permettent une impression 3D de haute qualité.
Température d'impression :
ABS : 230-250°C
PETG : 220-250°C
Température du plateau chauffant :
ABS : 90-110°C
PETG : 70-80°C
Ventilateur :
ABS : éteint ou au niveau le plus bas
PETG : 30-50%
Adhérence du lit d'impression :
ABS : Ruban adhésif bleu, ruban Kapton ou coulis d'ABS (agent d'adhérence)
PETG : Adhère bien sur le verre ou les surfaces PEI
Les réglages suivants sont identiques pour le PETG et l'ABS :
Diamètre de la buse : 0,4 mm
Vitesse d'impression : 40-60 mm/s
Hauteur de couche : 0,1-0,3 mm
Rétraction : 1-6 mm à 20 mm/s
Multiplicateur d'extrusion : 1,0
Il faut noter pour l'ABS :
- Le plateau d'impression doit être préchauffé afin d'assurer une bonne adhérence et d'éviter la déformation.
- Surtout pour les grandes impressions, un plateau chauffant avec une chambre d'impression fermée devrait être utilisé. Cela permet de minimiser la déformation.
Si vous souhaitez en savoir plus sur le filament ABS, lisez la suite ici.
Il faut noter pour le PETG :
- Le PETG nécessite un refroidissement. Celui-ci ne doit pas être trop fort, sinon l'adhérence entre les couches sera réduite.
- Pour améliorer l'adhérence sur le plateau d'impression, on peut utiliser de la laque et de la colle PVA.
Si vous souhaitez en savoir plus sur le filament PETG, lisez la suite ici.
Applications des modèles imprimés
| Applications | ABS | PETG |
| Prototypes et modélisme | Prototypes robustes, par ex. pour des pièces mécaniques, des modèles pour des tests de conception, des modèles conceptuels | Prototypes robustes, par ex. pour des pièces mécaniques, des modèles pour des tests de conception, des modèles conceptuels |
| Composants mécaniques | Engrenages, supports, joints, crochets, clips, pièces pour appareils techniques | Crochets, clips, engrenages, fixations, pièces pour applications mécaniques avec plus de flexibilité et de durabilité |
| Pièces de rechange | Pièces de rechange pour appareils ménagers, composants de véhicules, machines | Pièces de rechange pour appareils, boîtiers d'ordinateurs, composants d'outils et d'équipements utilisés dans des environnements humides |
| Boîtiers et capots | Boîtiers pour l'électronique, boîtiers d'ordinateurs, boîtes, abat-jour | Boîtiers pour l'électronique, boîtiers d'ordinateurs, capots d'appareils, idéal pour les applications transparentes |
| Art et décoration | Sculptures, art mural, pièces de mobilier, articles de décoration | Articles de décoration, objets d'art, designs transparents, luminaires ou écrans |
| Pièces automobiles et accessoires | Composants intérieurs et extérieurs pour voitures, adaptateurs, supports | Composants intérieurs et extérieurs qui doivent résister aux contraintes mécaniques et aux intempéries, pièces telles que les garnitures de porte |
| Modèles et aides médicales | Prototypes médicaux, supports pour appareils médicaux, modélisation de parties du corps | Modèles et aides médicales, prototypes pour appareils médicaux et aides pour patients |
De plus, des modèles imprimés en ABS ou PETG sont également souvent utilisés pour les outils et les gabarits. On les retrouve également dans l'aérospatiale, les jouets, les emballages alimentaires et les appareils électroniques.
Post-traitement
Le filament ABS, le filament PETG et de nombreux autres types de filaments sont post-traités après l'impression. En d'autres termes, les surfaces sont poncées, polies ou peintes.
Si l'on veut imprimer du plastique en 3D et obtenir un objet de haute qualité, le post-traitement est très important.
Post-traitement du PETG
Le post-traitement du filament PETG permet d'améliorer la qualité de surface et l'apparence de l'objet imprimé. Le PETG a déjà une surface relativement lisse sans traitement, mais il existe plusieurs façons d'affiner davantage la surface.
Les méthodes de post-traitement typiques sont le ponçage, puis le polissage, ainsi que la peinture et la coloration du modèle selon les préférences. Grâce à ces étapes, la surface peut être affinée et les propriétés mécaniques peuvent également être optimisées (par exemple, protection contre l'abrasion par la peinture ou le vernis).
Post-traitement de l'ABS
Le plastique ABS imprimé a un aspect légèrement plus rugueux. C'est pourquoi il est recommandé de post-traiter le matériau d'impression 3D. Les méthodes classiques de ponçage, de polissage et de peinture sont tout aussi applicables ici que pour les autres plastiques.
Un traitement thermique par vapeur d'acétone est particulièrement populaire pour le post-traitement du filament ABS. Un traitement à l'acétone peut rendre la surface brillante et lisser les lignes de couche. Le modèle imprimé en 3D est placé dans un récipient fermé avec des vapeurs d'acétone. La couche supérieure de l'ABS est dissoute, ce qui améliore la qualité de la surface. Des pièces bien ventilées et la prudence sont de mise, car l'acétone est toxique et inflammable.
Prix
Les prix des filaments d'impression 3D peuvent varier considérablement en fonction du type, de la marque et du fabricant.
Généralement, le filament ABS standard est légèrement moins cher que le filament PETG. Certains types de filaments modifiés pour imprimantes 3D peuvent modifier le prix. Par exemple, le filament ABS+ de Geeetech est un peu plus cher que le filament PETG de Geeetech.
Conclusion
Le choix du bon matériau d'impression 3D dépend de plusieurs facteurs. La comparaison PETG vs ABS décrite ci-dessus met en évidence les propriétés respectives. L'ABS est très résistant et résiste aux températures élevées, ce qui le rend adapté aux objets nécessitant une forte résistance mécanique et à la chaleur. En même temps, l'ABS nécessite des réglages d'impression et un environnement très spécifiques pour obtenir une impression de haute qualité.
Le filament 3D PETG est beaucoup plus facile à imprimer et présente un risque de déformation plus faible. De plus, le filament 3D PETG est résistant à l'humidité et relativement tenace, ce qui en fait un excellent filament d'impression 3D, par exemple si la résistance à la chaleur n'est pas un critère pour l'objet imprimé.
Il faut donc évaluer au préalable les exigences mécaniques, la qualité de surface et l'environnement d'impression nécessaires pour décider si le filament ABS ou le filament 3D PETG est le meilleur choix.