Quel matériau choisir pour l'impression 3D ? PLA, PETG, ABS, CF & GF

Le choix du matériau est une étape essentielle dans la réussite d’une pièce imprimée en 3D.

Une pièce décorative, un prototype, un boîtier, un support mécanique ou une pièce technique ne sont pas soumis aux mêmes contraintes. Le matériau doit donc être choisi en fonction de l’utilisation réelle de la pièce.

Chez FORJA, nous proposons différentes familles de matériaux, du filament standard pour les applications courantes jusqu’aux matériaux techniques renforcés en fibres de carbone ou en fibres de verre.

Mais quelles sont leurs différences et comment choisir ?

Le PLA : idéal pour le design, les prototypes et les pièces courantes

Le PLA est l’un des matériaux les plus utilisés en impression 3D.

Il permet d’obtenir une excellente qualité visuelle et convient particulièrement bien aux pièces qui ne sont pas soumises à des températures élevées ou à des contraintes mécaniques importantes.

Il existe également différentes variantes de PLA permettant d’adapter l’aspect ou certaines caractéristiques de la pièce au projet.

Pour quelles applications ?

Le PLA est particulièrement adapté pour :

- objets décoratifs ;

- prototypes visuels ;

- maquettes ;

- accessoires ;

- pièces d’exposition ;

- objets design ;

- pièces fonctionnelles peu sollicitées.

C’est notamment un matériau particulièrement intéressant pour les créations FORJA Design, où l’aspect visuel et la qualité de finition occupent une place importante.

Le PETG : polyvalent et résistant

Le PETG constitue un excellent compromis pour de nombreuses pièces fonctionnelles.

Il offre généralement davantage de résistance aux chocs et à la température que le PLA tout en conservant une certaine flexibilité.

Il est donc très intéressant lorsqu’une pièce doit être utilisée réellement et pas uniquement servir de prototype visuel.

Pour quelles applications ?

Le PETG peut notamment être utilisé pour :

- supports ;

- fixations ;

- boîtiers ;

- adaptateurs ;

- pièces fonctionnelles ;

- prototypes ;

- composants techniques ;

- pièces nécessitant une certaine résistance.

Pour de nombreux projets réalisés par FORJA Lab, le PETG représente ainsi une solution polyvalente.

L’ABS : pour des applications plus techniques

L’ABS est un plastique largement utilisé dans l’industrie.

Il présente notamment une bonne résistance aux chocs et une meilleure tenue à la température que certains matériaux d’impression 3D plus classiques.

Il peut donc être intéressant lorsque les conditions d’utilisation deviennent plus exigeantes.

Pour quelles applications ?

Selon le projet, l’ABS peut être utilisé pour :

- boîtiers techniques ;

- composants mécaniques ;

- prototypes fonctionnels ;

- pièces soumises à davantage de chaleur ;

- supports ;

- pièces destinées à une utilisation régulière.

Le choix entre PETG et ABS dépendra principalement de l’environnement et des contraintes auxquelles la pièce sera confrontée.

Les matériaux renforcés en fibres de carbone

Pour certaines applications techniques, il est possible d’utiliser des filaments composites renforcés en fibres de carbone, souvent identifiés par la mention CF (Carbon Fiber).

Il ne s’agit pas d’imprimer une pièce entièrement en fibre de carbone comme un élément composite traditionnel.

Le principe consiste à utiliser un polymère contenant des fibres de carbone, ce qui permet de modifier ses propriétés mécaniques.

Ces matériaux sont particulièrement intéressants lorsqu’on recherche notamment une pièce plus rigide et une excellente stabilité dimensionnelle.

Pour quelles applications ?

Les matériaux renforcés en fibres de carbone peuvent être particulièrement intéressants pour :

- pièces mécaniques ;

- supports techniques ;

- gabarits ;

- outillages ;

- prototypes fonctionnels ;

- composants nécessitant une bonne rigidité ;

- applications professionnelles.

Ils permettent à l’impression 3D d’aller bien au-delà de la simple fabrication d’objets décoratifs.

Les matériaux renforcés en fibres de verre

Il existe également des filaments renforcés en fibres de verre, généralement identifiés par la mention GF (Glass Fiber).

Comme pour la fibre de carbone, les fibres sont incorporées à un matériau thermoplastique afin d’en modifier certaines caractéristiques.

Ces matériaux peuvent être intéressants lorsqu’une application demande de bonnes propriétés mécaniques et une meilleure stabilité que certains filaments standards.

Pour quelles applications ?

Ils peuvent notamment être envisagés pour :

- pièces fonctionnelles ;

- composants techniques ;

- supports ;

- gabarits ;

- prototypes ;

- pièces mécaniques ;

- petites séries destinées à une utilisation professionnelle.

Il existe différentes variantes d’un même matériau

Parler simplement de « PLA », « PETG » ou « ABS » ne raconte qu’une partie de l’histoire.

Il existe aujourd’hui de nombreuses formulations et variantes de filaments.

Selon le projet, celles-ci peuvent privilégier :

- la résistance ;

- la rigidité ;

- l’aspect esthétique ;

- la facilité d’impression ;

- la résistance aux chocs ;

- la tenue à la température ;

- la stabilité dimensionnelle.

C’est pourquoi le choix d’un matériau ne devrait pas se limiter à sélectionner PLA, PETG ou ABS.

Il faut avant tout déterminer les propriétés nécessaires à la pièce finale.

Quel matériau choisir pour votre pièce ?

Avant de sélectionner un matériau, plusieurs questions doivent être posées.

La pièce sera-t-elle soumise à des efforts mécaniques ?

Un objet décoratif et une fixation mécanique n’ont évidemment pas les mêmes besoins.

Sera-t-elle exposée à la chaleur ?

Une pièce située à proximité d’une source de chaleur peut nécessiter un matériau possédant une meilleure résistance thermique.

La rigidité est-elle importante ?

Certaines applications nécessitent une pièce très rigide alors que d’autres bénéficient d’une certaine souplesse.

La pièce sera-t-elle utilisée à l’intérieur ou à l’extérieur ?

L’environnement d’utilisation doit également être pris en compte lors du choix du matériau.

L’esthétique est-elle importante ?

Pour un objet design, la finition, la couleur et l’aspect du matériau peuvent être prioritaires.

Pour une pièce mécanique cachée dans une machine, les propriétés fonctionnelles seront généralement plus importantes.

La résistance ne dépend pas uniquement du matériau

C’est un point particulièrement important en impression 3D.

Choisir un matériau performant ne garantit pas automatiquement une pièce résistante.

Le résultat dépend également de :

- la conception de la pièce ;

- son orientation pendant l’impression ;

- l’épaisseur des parois ;

- le taux et le type de remplissage ;

- la géométrie ;

- les paramètres d’impression ;

- la direction des efforts appliqués à la pièce.

Une pièce bien conçue dans un matériau adapté peut donc être beaucoup plus pertinente qu’une pièce simplement imprimée avec le filament considéré comme le plus performant.

C’est particulièrement important pour les pièces techniques et fonctionnelles.

FORJA vous accompagne dans le choix du matériau

Vous avez une pièce à fabriquer mais vous ne savez pas quel matériau utiliser ?

Vous n’avez pas besoin de choisir vous-même entre PLA, PETG, ABS ou un matériau renforcé.

Présentez-nous simplement votre projet, son utilisation et les contraintes auxquelles la pièce sera soumise.

FORJA Lab pourra étudier votre besoin afin de déterminer la solution de fabrication la plus adaptée.

Vous possédez déjà un fichier STL ou STEP ? Envoyez-le-nous avec votre demande.

Vous partez d’une idée, d’un croquis ou d’une pièce existante ? Nous proposons également un service de conception et modélisation 3D sur mesure.

FORJA Lab. Le bon matériau pour la bonne application.