PLA, PETG, ASA ou nylon : choisir le matériau d'une pièce de rechange

Le même clip peut durer des années dans un matériau et lâcher au bout d'une semaine dans un autre. La question décisive n'est pas la solidité du plastique, mais l'endroit où vit la pièce : quelle chaleur elle subit, si elle voit le soleil, si elle frotte contre quelque chose et si elle est mouillée.

Ce que dit le fabricant de chaque matériau

Les citations ci-dessous viennent de la Prusa Knowledge Base, les conseils sur les filaments d'un grand fabricant d'imprimantes 3D. Les températures sont ses repères pratiques pour des pièces finies, pas des résultats de laboratoire de température de fléchissement, ni les températures auxquelles l'imprimante fait fondre le plastique.

Les constructeurs utilisent les mêmes familles pour leurs propres pièces. Mercedes-Benz Classic, par exemple, fabrique en impression 3D des galets de toit ouvrant en PA12, un nylon, pour d'anciens modèles dont les outillages d'origine n'existent plus [6].

Étapes

1. Écartez les pièces de sécurité. Si la pièce porte une personne, retient du gaz, de l'eau sous pression ou le courant secteur, ou fait partie des freins, de la direction ou de la suspension d'un véhicule, aucun matériau ne la rend acceptable. Voir les pièces à ne jamais imprimer en 3D.
2. Vérifiez la chaleur. Si la pièce est près d'un four, d'un radiateur, d'un moteur, ou dans une voiture en été, le PLA est exclu. Sous 80 °C, le PETG ; jusqu'à 93 °C, l'ASA ; le PC est l'option du fabricant pour la chaleur [5].
3. Vérifiez le soleil. Pour tout ce qui est dehors (jardin, extérieur de voiture, bateau, caravane), choisissez l'ASA, que le fabricant dit « adapté à l'extérieur » [3]. Le PLA « se dégrade sous les UV » [1].
4. Vérifiez l'usure. Si la pièce frotte, tourne ou coulisse (engrenage, bague, axe de charnière), le nylon est la réponse habituelle, car il résiste à l'abrasion [4].
5. Vérifiez l'eau. Le PETG est décrit comme résistant à l'eau [2]. Le nylon et le PC absorbent l'humidité, ce que le maker gère en séchant le filament ; signalez une humidité permanente dans votre demande.
6. Vérifiez la flexion. Les clipsages et les clips ont besoin d'un peu de souplesse. Le fabricant décrit le nylon comme un « matériau extrêmement résilient » [4] et le PETG comme adapté aux pièces mécaniques [2]. Indiquez au maker quelles parties fléchissent.
7. Informez le maker, puis laissez-le conseiller. Notez les conditions relevées et proposez un matériau. Le maker en suggérera peut-être un autre, ou un autre procédé, comme usiner la pièce en métal.

Contact alimentaire et enfants

Les plastiques imprimés présentent des lignes de couches où des résidus peuvent s'accumuler, et de nombreux filaments et colorants ne sont pas certifiés pour le contact alimentaire. Traitez avec prudence les pièces en contact avec des aliments et celles destinées aux jeunes enfants, et demandez au maker ce qu'il peut garantir. Rien ici ne remplace la fiche technique du matériau.

Pourquoi l'impression compte autant que le plastique

Une étude du gouvernement britannique sur les pièces détachées imprimées en 3D cite la porosité, une mauvaise adhésion entre les couches et les effets de l'humidité, des UV et du vieillissement parmi les risques des pièces imprimées [7]. L'orientation, le nombre de parois et le remplissage changent la résistance d'une pièce dans chaque direction. C'est pourquoi un bon maker demande comment la pièce est sollicitée, et pas seulement en quoi elle est faite.