L’impression 3D par dépôt de filament fondu (ou FDM dans le jargon), repose sur un principe simple : une buse chauffe un filament de plastique, le fait fondre, et le dépose couche par couche pour former un objet. Sauf qu’en marge du type de machine que vous choisissez, se pose la question du filament. Les bobines vont rapidement devenir un indispensable dans votre quotidien, mais toutes ne se valent pas. Chaque filament a ses propres propriétés mécaniques, sa propre température d’impression, son propre comportement au refroidissement et ses propres cas d’usage. Utiliser le mauvais filament pour le mauvais projet, c’est risquer un objet qui casse au premier choc, ou des heures de calibration pour un résultat finalement décevant. Mais alors, que choisir pour débuter ?
Le PLA : simple, basique
Le PLA (acide polylactique) est le matériau de référence, et c’est amplement mérité. Il est issu de ressources végétales (souvent de l’amidon de maïs), ce qui lui vaut une réputation écoresponsable, et il s’imprime à des températures relativement basses, entre 190 et 220°C selon les marques, sans nécessiter de plateau chauffant. C’est un basique, simple à prendre en main, et efficace pour débuter l’impression 3D.
En plus de sa simplicité, le PLA offre plusieurs avantages : il est rigide, relativement solide, et offre des finitions propres, à condition d’avoir correctement calibré sa machine au préalable. Il propose de nombreux coloris et effets, offre un rapport qualité prix imbattable (entre 10 et 20€ le kilo) et pardonne bien les erreurs de paramétrage. Pour les objets décoratifs ou les accessoires qui n’ont pas vocation a être trop souvent malmenés, c’est l’idéal. Il s’agira sans doute du premier que vous testerez, et pour cause, il est parfait pour les impressions du quotidien.
Ses limites en revanche, se feront assez rapidement sentir. D’abord, le PLA supporte mal la chaleur : au-delà de 60°C, il commencera à se déformer et à s’affaisser. Le matériau est aussi plus fragile que les autres filament, puisqu’il ne supporte pas d’être tordu. Pour une pièce régulièrement exposée à la chaleur ou aux chocs, il faudra se tourner vers une autre option. Ça tombe bien, le marché n’en manque pas.
Découvrir les meilleurs filaments PLA
Les plus
- Abordable (10-20€ le kilo)
- Des tonnes de couleurs et d’effets disponibles
- Facile à utiliser, même sur les machines ouvertes et sans plateau chauffant
- Peu sensible à l’humidité
Les moins
- Fond à plus de 60°C
- Relativement fragile
L’ABS : un rendu pro et résistant
L’ABS (acrylonitrile butadiène styrène) est le plastique des boîtiers électroniques, des Lego et d’à peu près un million de pièces industrielles. Résistant aux chocs et aux températures jusqu’à 100°C, léger et usinable après impression, c’est le filament idéal pour toutes les pièces fonctionnelles. En tout cas sur le papier.
Car l’ABS est particulièrement capricieux. Il s’imprime entre 230 et 250°C, et nécessite un plateau chauffant pour adhérer correctement. Surtout, il est sensible aux courants d’air : en refroidissant trop vite ou de manière irrégulière, il se rétracte et les couches se décollent entre elles. C’est le fameux warping, qui rend presque obligatoire l’utilisation d’une imprimante à caisson fermé, équipée d’une bonne ventilation à cause des vapeurs dégagées par le filament.
Pour un débutant avec une imprimante entrée de gamme sans caisson, l’ABS peut vite devenir une source de frustration. En revanche, une fois que vous êtes correctement équipés et que vous savez comment manier la bête, c’est l’autoroute du bonheur. L’ABS est solide, et il a un énorme avantage : celui de pouvoir être poncé chimiquement grâce à des vapeurs chimiques. Là encore, il faudra prévoir une ventilation conséquente et un masque. Mais le rendu vaut largement le détour, c’est promis.
Découvrir les meilleurs filaments ABS
Les plus
- Pièces ultra solides, et résistantes à la chaleur
- Possibilité de ponçage chimique pour un rendu pro
Les moins
- Nécessite une imprimante fermée et une plaque chauffante
- Température de chauffe élevée
- Attention aux vapeurs
Le Nylon : costaud mais capricieux
Le nylon (ou PA, pour polyamide) est le filament le plus résistant. Solide, tenace, légèrement flexible sans jamais se briser net, il excelle là où le PLA capitule : engrenages, charnières, supports mécaniques, pièces soumises à des contraintes répétées. Il résiste aux chocs et à la fatigue bien mieux que la plupart des autres filaments, ce qui en fait un choix de référence pour tout ce qui doit durer.
Mais le nylon est aussi le filament le plus exigeant du marché. Il s’imprime entre 240 et 270 °C selon les formulations, nécessite un plateau chauffant et une imprimante à caisson fermé pour limiter le warping, et surtout, c’est le champion de l’hygroscopie : en quelques heures seulement, il absorbe suffisamment d’humidité pour ruiner une impression. Il faudra obligatoirement le stocker en boîte hermétique avec du gel de silice, et imprimer directement depuis une boîte séchante.
Découvrir les meilleurs filaments nylon
Les plus
- Très solide, résistant aux chocs
Les moins
- Séchage impératif
- Cher (40-50€ le kilo)
Le PETG : le compromis malin que tout le monde sous-estime
Le PETG (polyéthylène téréphtalate glycolisé) est probablement le filament le plus intéressant pour un débutant qui veut du solide, sans se battre avec de l’ABS. Il s’imprime entre 220 et 250°C avec un plateau à 70-80°C, offre une bonne résistance aux chocs, une résistance thermique jusqu’à 80 degrés environ, et une légère flexibilité qui lui évite de casser net à la moindre tension. Il est également peu sensible à l’humidité comparé à d’autres filaments, et adhère bien à la majorité des surfaces d’impression.
Son principal défaut est sa tendance à “baver” : le filament peut former des résidus duveteux entre les parties distantes d’une pièce (le stringing), ce qui nécessite quelques réglages de rétraction dans le slicer. C’est réglable, et pas unique au matériau, mais le réglage demande un peu d’expérience.
Découvrir les meilleurs filaments PETG
Les plus
- Plus solide que le PLA
- Plus facile à imprimer que l’ABS
Les moins
- Moins précis sur les finitions
Le TPU : pour la souplesse
Le TPU (polyuréthane thermoplastique) est le filament élastomère par excellence. Flexible, résistant à l’abrasion, capable d’absorber les chocs sans se briser, il ouvre des possibilités radicalement différentes des trois matériaux précédents. En revanche, vous le voyez venir, c’est aussi le plus compliqué à imprimer. Il s’imprime entre 220 et 240°C, mais sa flexibilité en fait un filament délicat à maîtriser. Il a tendance à s’enrouler dans les engrenages des extrudeurs mal réglés, au point qu’il faudra imprimer lentement, entre 20 et 30 mm/s, pour éviter les bourrages.
Découvrir les meilleurs filaments TPU
Les plus
- Flexible et élastique
- Résistant
Les moins
- Compliqué à prendre en main
- Plus cher que les autres matériaux (25-40€ le kilo)
- Sensible à l’humidité
Du coup on commence par quoi ?
La réponse ne fait pas dans le suspens : commencez par le PLA. Il pardonne, s’imprime bien, et il couvre 80 % des projets décoratifs et de prototypage. Une fois l’imprimante bien calibrée et les paramètres maîtrisés, le PETG s’impose naturellement pour tout ce qui demande un peu plus de robustesse. L’ABS, le nylon et le TPU viendront ensuite, quand un projet précis l’exige vraiment.