Les filaments support en impression 3D
Introduction
Cet article a pour but de présenter les filaments destinés à servir de support en impression 3D. En effet il n'est pas nécessaire et fructueux de comparer les filaments supports entre eux selon leurs caractéristiques techniques. Donc nous retrouverons ici un article qui développera les spécificités de chaque matériau support d'impression 3D afin de vous aider à découvrir de nouveaux matériaux et de nouvelles possibilités auxquelles vous n'auriez peut-être pas pensé ! Nous souhaitons vous orienter au mieux dans vos choix matériaux, en correspondance avec vos projets !
Tous les matériaux polymères dédiés à l'impression 3D par dépôt de matière fondue (FDM) possèdent des caractéristiques propres. Cependant, il faut faire un tri et déterminer les propriétés principales que l'on va retrouver dans chacun de ces matériaux. Celles qui définiront le plus leurs comportements et qui établiront des critères de décision primordiaux quant à la sélection du matériau.
En impression 3D, la technologie des matériaux de support permet aux utilisateurs d'avoir accès à une infinité de formes et de géométrie. Grâce à cela il est possible de concevoir et d'imprimer quasiment n'importe qu'elle produit. Cependant il y a plusieurs manières d'y arriver.
Technique d'impression.
Les deux cas les plus populaires d'impressions 3D sont :
- L'impression à une seule buse
- L'impression à double buse
Dans le premier cas et dans le contexte des matériaux supports, le socle et les fondations de la pièce imprimée seront réalisés avec le même matériau que celui utilisé pour l'impression. Cette technique permet une économie de temps et d'argent mais avec certains risques. Il est possible que la pièce ait un aspect de surface d'une qualité réduite, des petites protubérances ou au contraire des creux causés par l'enlèvement de la structure de soutiens. Elle aura alors besoin d'un post-traitement qui lui sera coûteux et chronophage.
Dans le deuxième cas, avec deux têtes d'extrusion, la deuxième buse pourra soit servir à imprimer dans un autre matériau principal et donner un mélange de filament, donc créer une pièce composite. Soit à imprimer le support de la pièce. Dans cette optique, l'imprimante changera de buse à tour de rôle afin d'imprimer la pièce avec le matériau principal puis avec le filament support qui soutiendra cette pièce, et ainsi de suite. L'imprimante agissant toute seule, une fois la pièce imprimée, il vous suffira de l'enlever de la manière habituelle. L'impression aura ensuite besoin d'un traitement qui diffère selon le type de support utilisé. Ce procédé augmentera forcément la durée de l'impression mais rendra un résultat de surface supérieur.
Type de filament support.
Les deux types de filament support pour impression 3D existant sont :
- Les supports détachables
- Les supports solubles
Les supports détachables dits "breakaway" permettent un post-traitement rapide et facile. En effet ces filaments sont utilisés dans le cas où les pièces ne nécessitent pas de détails fins et précis. Cependant les risques de détérioration de la pièce évoqués plus tôt seront moins propices. Les matériaux breakaway sont conçus spécialement pour cette utilisation donc ne possèdent pas une forte adhésion avec les couches du matériau principal. Dans cette catégorie nous pouvons donc retrouver les filaments portant le nom "breakaway" mais aussi le HIPS, qui est un matériau très fragile donc facile à briser et enlever. Il s'agit aussi d'un matériau appartenant au second type de filament support : les solubles.
Les supports solubles permettent de conserver les détails ou d’obtenir des pièces intriquées avec des porte-à-faux ou des débord. Le post-traitement prend plus de temps que pour les détachables mais ne nécessite pas une présence physique tout le long du procédé. En effet pour les pièces ayant un support soluble, la laisser baigner dans un liquide suffit, pas besoin de la surveiller. Néanmoins les techniques de dissolution du filament support varient d'un matériau à l'autre.
Pour le PVA : le PVA est le matériau soluble le plus populaire, principalement utilisé en tant que support éphémère en impression 3D. Il se dissout dans l'eau froide ou chaude (30°C maximum). Il ne laisse aucune trace sur vos impressions. Il vous suffit de plonger vos pièces dans un bac d'eau pour faire disparaître le PVA. Il ne pollue pas les canalisations.
Pour le BVOH : le BVOH est un matériau soluble dans l'eau chaude. Il vous suffit de plonger vos pièces dans un bac d'eau pour faire disparaître le BVOH.
Pour le HIPS : le HIPS est un matériau soluble dans le D-Limonène (solvant à base d'agrumes, citron principalement). Il est aussi possible de le briser grâce à sa grande fragilité mais cela importe le risque d'abîmer la surface de la pièce.
Compatibilité
Un des grands inconvénients des filaments supports est qu'ils ne sont pas compatibles avec n'importe quel matériau principal.
L'avantage du PVA par rapport à HIPS, c'est qu'il peut être imprimé avec plus de variétés de filaments. Le PVA est un peu plus difficile à imprimer que les filaments d'impression 3D classiques. Il s’allie donc très bien au PLA du fait de son profil d’impression similaire, il peut même être utilisé avec des Nylons. Tandis que le HIPS est principalement utilisé en combinaison avec l’ABS du fait de ses températures d’impression similaires et de la résistance de l’ABS au D-limonène. Enfin il est conseillé d’utiliser le BVOH avec l’ABS, le PLA ou le PETG.
Pour plus de détails, nous vous conseillons de regarder les fiches technique de chaque filament support pour savoir avec quel matériau ils sont compatibles.
Stockage
Concernant le stockage, les filaments solubles dans l'eau sont très sensibles à l'humidité, par exemple le PVA est hygroscopique. Nous vous conseillons de les conserver dans un sac hermétique avec un sachet anti-humidité, de préférence à l'abri de la lumière.
Nous espérons que vous avez apprécié cet article et qu'il vous a permis d'orienter vos choix vers la bonne solution pour réaliser votre projet. Si vous désirez obtenir plus d'informations sur les filaments d'impression 3D, toute notre équipe est à votre écoute. N'hésitez pas à nous contacter !
Vous retrouverez ci-dessous tous les produits associés à la famille des matériaux Supports.
