Pourquoi le PLA est si utilisé en impression 3d maison?

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Un matériau d'impression 3D biosourcé

Le PLA (acide polylactique) est l'un des matériaux les plus utilisés pour l'impression 3D FDM (dépôt de filament fondu). Il présente de nombreux avantages par rapport à d'autres plastiques comme l'ABS, notamment sa facilité d'impression, son faible retrait et sa biodégradabilité. Mais qu'est-ce que le PLA exactement ? Comment est-il fabriqué ? Quelles sont ses propriétés et ses applications ? Et surtout, pourquoi peut-on le considérer comme un matériau écologique ?

Nous allons tenter de vous présenter le PLA sous tous ses aspects et vous montrer en quoi il contribue à une impression 3D plus respectueuse de l'environnement.

Qu'est-ce que le PLA ?

C'est un polymère synthétique qui appartient à la famille des polyesters. Il est issu de matières premières renouvelables et naturelles, telles que le maïs, la betterave ou la canne à sucre. Le processus de fabrication du PLA se déroule en plusieurs étapes :

- L'amidon (ou le glucose dans certains cas) est extrait des plantes et converti en dextrose par addition d'enzymes.

- Le dextrose est fermenté par des micro-organismes dans de l'acide lactique, qui est à son tour transformé en polylactide.

- La polymérisation produit de longues chaînes moléculaires dont les propriétés sont similaires à celles des polymères à base de pétrole.

Le PLA pur est donc produit à partir de matières premières renouvelables et n'est pas basé sur des combustibles fossiles tels que l'ABS. Cependant, il faut noter que la production du PLA nécessite également de l'énergie, de l'eau et des engrais qui peuvent avoir un impact environnemental non négligeable.

Quelles sont ses propriétés ?

Le PLA est un matériau thermoplastique, c'est-à-dire qu'il devient malléable lorsqu'il est chauffé et qu'il durcit lorsqu'il refroidit. Il a une température de fusion d'environ 180°C et une température de dégradation d'environ 250°C. Il a une densité d'environ 1,25 g/cm3 et une résistance à la traction d'environ 50 MPa.

Il se caractérise par une bonne rigidité, une faible odeur sucrée lors de l'impression et une bonne adhésion entre les couches. Il a également une faible tendance au warping (déformation) et au stringing (filaments résiduels). Il peut être imprimé avec ou sans plateau chauffant selon les paramètres choisis.

Le PLA a cependant aussi des inconvénients : il est sensible aux rayons UV qui peuvent altérer sa couleur et sa résistance mécanique. Il a également une faible résistance aux chocs, aux hautes températures (>60°C) et aux solvants organiques. Il n'est donc pas adapté pour des applications extérieures ou soumises à des contraintes importantes.

Quelles sont les applications du PLA ?

C'est un matériau polyvalent qui peut être utilisé pour imprimer en 3D divers objets tels que des figurines, des bijoux, des vases, des boîtiers électroniques ou encore des pièces décoratives. Il existe également plusieurs variantes du PLA qui offrent des propriétés spécifiques :

- Le PLA+ : c'est une version améliorée du PLA classique, qui offre une meilleure résistance aux chocs, à la chaleur et aux UV. Il s'imprime à des températures légèrement plus élevées que le PLA standard (210-230°C) et nécessite un plateau chauffant (50-60°C) .

- Le PLA métallique : c'est un PLA mélangé avec des particules métalliques (cuivre, bronze, aluminium...) qui lui donnent un aspect brillant et réaliste. Il s'imprime à des températures similaires au PLA classique (190-220°C) mais nécessite une buse plus large (0.4 mm ou plus) pour éviter les bouchages .

- Le PLA bois : c'est un PLA mélangé avec de la poudre de bois (pin, bambou, ébène...) qui lui donne un aspect naturel et une odeur agréable. Il s'imprime à des températures similaires au PLA classique (190-220°C) mais nécessite une buse plus large (0.4 mm ou plus) pour éviter les bouchages . Il peut être poncé et verni après impression pour améliorer son rendu .

- Le PLA phosphorescent : c'est un PLA mélangé avec des pigments phosphorescents qui lui permettent de briller dans le noir. Il s'imprime à des températures similaires au PLA classique (190-220°C) mais nécessite une bonne exposition à la lumière avant de pouvoir briller .

Ces types de PLA en impression 3D sont quelques exemples parmi d'autres. Il existe également du PLA flexible, du PLA conducteur, du PLA magnétique... Chaque type de PLA a ses avantages et ses inconvénients, et il faut choisir celui qui correspond le mieux à votre projet et à votre imprimante 3D.

Nous espérons que cet article vous a aidé à en apprendre d'avantage sur le PLA et ses différents types et propriétés. Vous comprenez maintenant pourquoi ce matériel est très utilisé en impression 3D!

Texte inspiré de Bing Compose et édité par notre équipe.