On vous explique les matériaux solubles d’impression 3D

31 mai 2021 Par 0 Commentaire

Quiconque s’est déjà intéressé à l’impression 3D connaît l’ABS et le PLA. Ce sont un peu les matériaux stars du secteur. Cependant, il existe une gamme de plus en plus large de possibilités d’impression 3D et il faut désormais compter avec les matériaux hybrides, biocompatibles… ou encore… les matériaux solubles ! Dans cet article, nous ferons le point sur ces filaments qui disparaissent dans l’eau, nous apprendrons comment ils fonctionnent et comment les utiliser.

Les matériaux solubles d’impression 3D EN CLAIR

Comme leur nom l’indique, les filaments hydrosolubles se dissolvent lorsqu’ils sont trempés ou immergés dans l’eau. Si vous ne les avez jamais utilisés auparavant, vous pourriez vous demander – à quoi sert une impression destinée à disparaître ?

Voici la réponse : les filaments solubles dans l’eau sont principalement utilisés pour créer des structures de support. Ils permettent de créer des produits ayant plusieurs caractéristiques en surplomb ou des pièces à géométrie complexe 

C’est ainsi : pour éviter que votre impression complexe se désagrège en cours de route, il faudra y incorporer des structures de support. Ces structures se dissoudront dans l’eau en post-traitement.

Le matériau soluble le plus couramment utilisé est l’alcool polyvinylique, ou PVA. Étant un composé polaire, le PVA se dissout complètement dans l’eau, bien que le processus puisse prendre quelques heures. Il est non toxique et biodégradable, ce qui en fait le matériau de choix pour de nombreuses applications industrielles, telles que le vitrage textile, le revêtement de papier et les solutions pour lentilles de contact.

Comment fonctionnent les matériaux solubles en fabrication additive ?

Les impressions 3D bénéficiant de structures de support en PVA doivent être trempées dans l’eau pour dissoudre le matériau de support. Ce processus peut durer jusqu’à 24 heures mais peut être accéléré en utilisant de l’eau chaude, un sonificateur ou en agitant la solution de temps en temps. 

Il est essentiel d’utiliser suffisamment d’eau pour permettre une dissolution complète au risque de voir se former des amas solides et visqueux. Le cas échéant, on mélangera de nouveau la solution ou retirera manuellement le matériau de support à l’aide de pinces.

Quels matériaux s’associent le mieux ?

Si vous imprimez avec du PLA et que vous devez fournir des structures de support, le PVA est de loin votre meilleur choix. Il est également possible d’utiliser le PVA en tandem avec d’autres filaments, tels que le nylon ou le TPU, mais cela peut s’avérer plus compliqué. On envisagera alors d’autres matériaux pour les structures de support telles que HIPS.

Étant donné que le PVA sera imprimé simultanément avec le PLA, l’utilisation d’une imprimante à double extrusion est indispensable. Une température de 185 °C à 200 °C est idéale. En effet, au contact de températures trop élevées, le PVA subit une pyrolyse. Une impression à basse vitesse est également recommandée.

Mais le PVA et le HIPS ne sont pas les seuls matériaux solubles d’impression 3D. Il faut également compter sur le BVOH ou copolymère de butanediol et d’alcool vinylique. Il est plus facilement soluble et s’associe idéalement avec l’ABS, le PLA et le PET.

Une alternative pour les pièces les moins complexes est l’utilisation de supports détachables.

Nos recommandations de filaments solubles 

Il existe actuellement un grand choix de filaments solubles sur le marché.

Voici un récapitulatif des marques les plus fiables : 

  • le filament PVA des marques fiables GizmoDorks est un bon point de départ
  • le filament PVA d’eSun est également un autre choix populaire parmi les imprimantes 3D
  • SainSmart vend également sa propre version d’un filament PVA sans fioritures
  • le filament hydrosoluble Hydrofill d’AirWolf 3D est probablement l’entrée la plus chic de cette sélection

Pour y voir encore plus clair et faire les meilleurs choix pour vos projets, nous vous invitons à bénéficier des conseils gratuits des makers pro membres d’United 3D Makers, 1er réseau français d’entrepreneurs en fabrication additive.

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