Le PLA est l'un des filaments pour imprimantes 3D les plus utilisés, renommé pour sa vaste gamme de couleurs, sa polyvalence et son style. C'est précisément pour cette raison qu'il est adapté à de nombreuses applications d'impression. Ceux qui souhaitent créer des impressions 3D de haute qualité, vives et agréables, utilisent souvent des filaments PLA.

Les filaments PLA (Acide Polylactique) sont très faciles à utiliser et parfaits pour les débutants pour faire des expériences. Mais qu'est-ce qui en fait l'un des meilleurs filaments pour l'impression 3D ?
Dans cet article, nous avons rassemblé tout ce qu'il y a à savoir sur ce filament fantastique. Une meilleure connaissance des filaments stimule votre créativité pour exploiter votre potentiel.

Que sont les filaments PLA ?

Le PLA est un filament d'impression 3D écologique fabriqué à partir de matières premières organiques. La matière première utilisée est l'amidon de maïs et de canne à sucre. Le processus de production de ce monomère thermoplastique est ce qui le distingue des autres filaments pour l'impression 3D.

Les fabricants utilisent les ressources de la biomasse pour produire les filaments PLA. Pour produire des filaments PLA, on peut utiliser les mêmes équipements que ceux employés pour produire des plastiques pétrochimiques. De ce point de vue, la différence entre les matières premières n'a pas d'importance. De plus, les coûts de production ne grimpent pas, ce qui est un vrai plus.

Le PLA est écologique car il est biodégradable, il nécessite 65 % d'énergie en moins par rapport à la production de plastiques traditionnels et peut être soudé par solvant. De plus, il ne contient pas de toxines et produit 68 % de gaz à effet de serre en moins.

Comment sont produits les filaments PLA ?

L'amidon fermenté issu de plantes comme le maïs, la canne à sucre ou le manioc est utilisé pour produire les filaments PLA. La fermentation des matières premières les transforme en acide lactique qui, à son tour, produit le PLA. Les fabricants utilisent généralement deux méthodes pour produire des filaments PLA.

1. Polymérisation
2. Condensation

Avec la méthode de polymérisation, des catalyseurs métalliques sont nécessaires. Pour obtenir de grosses molécules de PLA, il faut mélanger le lactide avec des catalyseurs métalliques. La méthode de condensation ne diffère pas beaucoup de la polymérisation. Les sous-produits et la température sont légèrement différents de la première méthode.

On peut également produire différents mélanges de filaments PLA en combinant des matériaux comme le cuivre, le bambou, le pin, le cèdre, le bronze, la fibre de carbone et bien d'autres encore.

La combinaison de bois et de filaments PLA rend les meubles imprimés en 3D plus réalistes. Si vous souhaitez donner aux pièces imprimées un aspect brillant, combinez le métal avec le PLA. Ce faisant, l'impression deviendra également plus résistante.

Comment imprimer les filaments PLA

La Creality Ender, la FlashForge et l'Artillery sont quelques-unes des imprimantes 3D les plus compatibles avec les matériaux PLA. Cependant, il y a certains aspects à garder à l'esprit lors de l'impression avec des filaments PLA :

Température

Pour garantir une impression optimale, il est nécessaire de prendre en compte la température de l'extrémité et de la buse plutôt que la température du plateau d'impression. Lorsque la température est élevée, l'adhésion entre les couches de l'impression devient optimale. Une température élevée signifie une impression plus rapide et un meilleur flux de matériau.

Cependant, une température trop élevée peut affecter l'impression en déformant certaines parties. Lorsque la température est trop haute, les couches extrudées fondent excessivement, ce qui peut entraîner des affaissements ou des coulures sur l'impression.

Pour des résultats optimaux, la température d'impression doit être comprise entre 200 et 230 °C lorsque vous imprimez avec des filaments PLA. De plus, la température idéale peut varier également en fonction de la taille de la buse et de la vitesse d'impression. Faites donc quelques essais d'impression pour trouver la température idéale pour votre imprimante 3D.

Adhérence au plateau

Une bonne adhérence au plateau est très importante lors de l'impression du PLA ou de n'importe quel autre filament. L'adhérence au plateau désigne la capacité du plastique imprimé à rester collé au plateau de construction pendant que l'impression se poursuit. Si le plastique imprimé se décolle, l'impression peut subir des altérations.

Pour améliorer l'adhérence au plateau de votre imprimante, vous pouvez :

• Nettoyer le plateau d'impression avec de l'alcool isopropylique avant de procéder à l'impression.
• Appliquer des adhésifs pour plateau, comme de la laque ou de la colle en bâton.
• Régler la température du plateau est un bon choix pour améliorer l'adhérence. Dans le cas du PLA, il est opportun de maintenir la température du plateau à 60 °C pour obtenir une meilleure adhérence.
• Un mauvais alignement peut être la cause d'une faible adhérence du plateau. Pour cette raison, avant d'imprimer, vérifiez si le plateau est bien à plat ou non.
• Une vitesse d'impression excessive peut déplacer l'impression en plastique, donc ralentir devrait suffire.
• Changer la surface du plateau est une autre excellente solution pour augmenter l'adhérence du plateau si les méthodes indiquées précédemment ne fonctionnent pas.

Certaines solutions pour la surface du plateau très populaires pour imprimer avec les filaments PLA sont :

Ruban adhésif bleu

C'est une sorte de ruban adhésif. Il est utilisé pour couvrir le plateau d'impression et améliorer l'adhérence. Ces rubans sont généralement poreux, donc parfaits pour les filaments comme le PLA. Les meilleurs rubans bleus conçus pour améliorer l'adhérence du plateau d'impression sont résistants à la chaleur.

Ruban Kapton

Ces rubans fonctionnent comme une couche de base et protègent la surface du plateau d'impression. Pour l'adhérence, il faut utiliser des jus, de la colle, des sprays pour cheveux ou des produits similaires. L'avantage de ces rubans est qu'ils sont vendus en grands rouleaux. Par conséquent, une seule couche suffit pour la surface du plateau d'impression. Cependant, faites très attention lorsque vous posez le ruban Kapton sur le plateau. En effet, il est possible que des bulles d'air restent piégées sous le ruban et que des plis se forment.

PEI

Les feuilles de PEI sont excellentes pour imprimer différents types de filaments. Grâce à ces feuilles, vous n'aurez pas besoin d'utiliser de sprays adhésifs, de clips ou de colles et vous n'aurez pas à préparer la surface pour l'impression.

Plateau en verre

Un plateau en verre est l'une des meilleures alternatives que vous pouvez envisager en ce qui concerne la surface du plateau. Les plateaux en verre sont résistants, denses et durables, et leur prix est contenu. Nous vous conseillons d'acheter du verre au carborundum. Le verre au carborundum, avec une épaisseur de 3-4 mm, peut résister à des températures comprises entre 150 et 400 degrés.

Vitesse d'impression du PLA

La vitesse d'impression doit être supérieure à 50 mm/s lors de l'impression de filaments PLA. Vous pouvez réaliser des modèles esthétiquement exceptionnels si la vitesse d'impression est d'environ 100 mm/s. Cependant, l'impression à haute vitesse peut déformer le PLA. C'est pourquoi il est nécessaire d'effectuer des tests en utilisant différentes vitesses d'impression. Cela vous aidera à trouver la bonne vitesse d'impression pour votre imprimante et le filament. Lorsque vous imprimez des filaments PLA, l'idéal est d'imprimer à une vitesse inférieure pour garantir des résultats optimaux.

Pour imprimer des modèles complexes et détaillés, il faut réduire la vitesse d'impression. En revanche, si vous devez imprimer des modèles simples, il est préférable d'augmenter la vitesse. Augmentez la vitesse d'extrusion pour imprimer plus rapidement. Vous pouvez également utiliser la fonction d'accélération de la tête d'impression pour augmenter la vitesse.

Processus de post-traitement et de finition

Lorsque le modèle imprimé est prêt, le plus important est de lui donner un aspect lisse, brillant et réaliste. Ce processus s'appelle le post-traitement. On peut diviser l'ensemble du processus en deux catégories : l'une est le nettoyage et l'autre est la finition.
Le pré-ponçage, le ponçage et le lissage sont des processus qui appartiennent à la catégorie du nettoyage. Le traitement et la peinture font partie de la seconde catégorie.

Pré-ponçage

Dans ce processus, du papier de verre, des pinces, des brucelles et une brosse à dents sont nécessaires pour poncer la surface de l'impression.

Ponçage

Dans cette phase de post-traitement, du papier de verre est nécessaire. Achetez du papier de verre pour filaments PLA avec un grain de 120 et ne l'utilisez pas sur les coins ou les bords du modèle imprimé. Le travail de ponçage est effectué pour corriger la déformation des impressions et peut donc prendre beaucoup de temps. Plus l'impression est grande, plus le ponçage prendra de temps.

Lissage

Le lissage est très important pour obtenir une finition brillante et le simple ponçage ne suffit pas. Le lissage élimine les lignes des couches mieux que ne peut le faire le ponçage. Il existe de nombreuses techniques de lissage que l'on peut utiliser, mais ici nous parlerons du lissage chimique.

Des produits chimiques comme l'acétate d'éthyle sont un bon choix pour lisser les filaments PLA. Cette substance chimique dissout les lignes des couches sans avoir à intervenir manuellement. De plus, cette substance chimique n'endommage pas les couches sous-jacentes.

Peinture

Dans ce processus, vous aurez besoin de deux choses : une peinture en aérosol et du ruban adhésif. Le ruban maintient fermement l'impression en place pendant que vous pulvérisez la peinture. Les peintures en aérosol sont disponibles dans des couleurs vives et vont très bien avec le plastique.

Considérations sur le post-traitement des filaments PLA

Le post-traitement est une phase très importante pour perfectionner l'aspect de l'impression, sa durée et sa fonctionnalité. Par conséquent, il est nécessaire de prêter attention à ce processus. Voici ci-dessous quelques observations sur le post-traitement que vous devriez prendre en compte pour garantir une meilleure finition de l'impression :

1. Les techniques de post-traitement comme le pré-ponçage, le ponçage ou le lissage peuvent modifier la précision des dimensions d'une impression 3D. Pour la maintenir, assurez-vous d'utiliser des logiciels, des pinces, des calibres ou des micromètres précis.
2. Concevoir les impressions en sous-ensembles permet un meilleur lissage. Ainsi, vous pourrez travailler sur le lissage de chaque partie individuellement.
3. Nous conseillons de peindre les impressions 3D dans un environnement contrôlé. Cela élimine les possibilités de contamination qui peuvent affecter la peinture.
4. Pour éviter les coulures et les vides, ne pulvérisez pas sur vos impressions 3D en PLA trop près. Pulvériser à une grande distance peut causer le même problème, trouvez donc le point idéal pour obtenir des résultats optimaux.
5. Assurez-vous que l'impression 3D est positionnée verticalement avant de la peindre.
6. Portez des vêtements, des masques et des gants appropriés pour votre sécurité avant de pulvériser la peinture sur vos impressions 3D. Ces peintures sont souvent toxiques, inflammables et risquées.

Conseils avancés et dépannage pour les problèmes relatifs à l'impression avec les filaments PLA

La température est trop basse pour imprimer

Si la température n'est pas optimale, les filaments PLA n'adhèrent pas, générant ainsi des surfaces rugueuses. Cela peut aussi rendre certaines pièces fragiles. Résolvez ce problème en augmentant la température de 5 °C. Essayez d'imprimer jusqu'à ce que vous voyiez que les couches adhèrent correctement.

La température est trop élevée pour imprimer

Un enchevêtrement ou une coulure excessive signifie que la température est trop élevée pour imprimer. Avec les filaments PLA, plus la chaleur est élevée, plus les impressions deviennent brillantes. Pour éviter la formation d'excès, procurez-vous le meilleur système de refroidissement des couches. Un réglage des paramètres de rétraction de l'imprimante peut aider pour la formation d'enchevêtrements. Réduisez la température de 5 °C si les deux méthodes s'avèrent inefficaces.

Si la première couche n'adhère pas

Cela peut arriver si la surface du plateau n'est pas nivelée ou si la hauteur de la buse n'est pas adéquate. Par conséquent, vérifiez ces sections. Si la distance entre le plan de travail et la buse n'est pas correcte, les filaments PLA peuvent bouger.

Si les parties imprimées présentent des aspérités

Ce type de problème survient lorsque l'imprimante ne reçoit pas de données appropriées, que le filament PLA est de mauvaise qualité ou que les paramètres de rétraction n'ont pas été réglés. Utilisez la fiche SDS pour résoudre ce problème. Assurez-vous d'acheter des filaments PLA de la meilleure qualité et vérifiez que les paramètres de rétraction sont corrects.

Changer les filaments PLA

• Chauffez l'extrudeur à 120 °C s'il est froid.
• Si la température de l'extrudeur atteint 90 °C, commencez à extraire tous les filaments PLA et portez la température à 200 °C si un problème survient lors du retrait du PLA.
• Augmentez la température et remplissez les filaments PLA comme d'habitude.
• Faites ensuite couler le nouveau filament coloré jusqu'à ce que vous ne voyiez rien d'autre que la nouvelle couleur.

Problèmes courants relatifs à l'impression avec les filaments PLA

Mauvaise adhérence au plateau

Le PLA doit être immergé dans l'eau, et de là vient le problème de l'extrusion. Sécher les filaments résout le problème. Utilisez un sécheur de filaments ou un four. De plus, réduire la vitesse d'impression aide également. Pour éviter le phénomène de fusion, maintenez une température inférieure à 50 °C.

Enchevêtrement

Le filament s'enchevêtre lorsque l'extrudeur atteint des températures trop élevées ou que les paramètres de rétraction sont erronés. Par conséquent, vérifiez que les paramètres sont corrects et baissez la température si le problème dépend de l'extrudeur.

Points et bulles

Activez la fonction de coasting afin que l'extrudeur s'éteigne pendant un certain temps. Durant ce laps de temps, le filament peut refroidir un peu pour garantir une meilleure impression. De plus, optimisez les paramètres de rétraction pour éviter que des points et des bulles ne se forment.

Déformation

L'augmentation de la température du plateau et l'utilisation d'adhésifs et de revêtements permettent d'éviter le phénomène de déformation. Le réglage de la première couche et l'application de supports anti-déformation peuvent également être utiles.

Les filaments PLA sont très répandus, au point d'être le deuxième bioplastique le plus produit. Ils sont relativement bon marché et faciles à utiliser. Avec les bons paramètres d'impression, les filaments PLA permettent d'obtenir des impressions de qualité.