Dans cette série d’articles, nous expliquerons les caractéristiques des différents matériaux utilisés par les imprimantes 3D ainsi que la manière de les utiliser. Si vous n’êtes pas familier avec l’impression 3D ou que vous aimeriez en savoir plus, allez voir notre explication sur le fonctionnement d’une imprimante 3D.

Le PLA

Le PLA est l’un des deux thermoplastiques les plus communs en impression 3D. Son nom complet est Acide Polylactique et tel que ce nom l’indique, il est fait à base d’acide lactique. Ce dernier est fabriqué par la transformation de la dextrose, un sucre végétal qui peut être obtenu à partir du maïs, de la betterave, de la canne à sucre ou d’une autre plante riche en sucres.
Ceci fait de ce bio-plastique l’option la plus écologique pour l’impression 3D. Il est produit à partir de sources renouvelables et est biodégradable dans un compost industriel ou à chaud. Sa fabrication émet environ 68% moins des gaz à effet de serre que la fabrication d’un plastique ordinaire. En raison de sa nature organique, les émanations produites lorsqu’on le fait fondre sont sans danger et ont une odeur agréable.

En raison des ses propriétés, le PLA est fréquemment utilisé pour les implants médicaux et, dans le corps humain, il se dégrade progressivement en acide lactique (un composé organique sans danger) sur une période de 6 mois à 2 ans. Il est aussi utilisé pour des emballages alimentaires biodégradables.

Le PLA est aussi rigide et peu flexible et peut casser s’il est soumis à de trop grandes forces.

Dans l’impression 3D

Extrusion du PLA

Pour l’utilisation dans une imprimante 3D, le PLA est généralement vendu en bobines de 1kg en plusieurs couleurs et est relativement facile à se procurer. Il doit généralement être extrudé à une température entre 180 et 220°C, mais votre fournisseur pourra vous donner la fourchette de température spécifique aux rouleaux que vous acheté. Par exemple, notre filament de PLA doit être extrudé entre 190 et 220°C. Par contre, il commence à se ramollir dès 60°C et à fondre à 160°C environ. Ceci en fait le matériau d’impression 3D le moins résistant à la chaleur, il faut donc éviter de l’utiliser pour des pièces qui risquent d’être à proximité d’une source de chaleur importante.

Surface d’impression pour le PLA

Ce bio-plastique a une grande stabilité dimensionnelle et n’a donc pas tendance à rétrécir ou à se déformer en solidifiant. Ceci élimine la nécessité d’avoir une surface d’impression chauffante. La surface la plus communément utilisée est une plaque de verre recouverte de ruban adhésif de peintre bleu. Ceci crée une surface plus texturée et facilite l’adhérence de la première couche. Si cette méthode est utilisée, il est important d’appliquer le ruban adhésif le plus à plat possible pour éviter les déformations. Le masking tape ordinaire peut aussi être utilisé, mais la plupart des gens l’ayant testé le trouvent moins efficace.
Il est aussi possible d’imprimer directement sur le verre, mais cela peut engendrer des difficultés d’adhérence pour la première couche. Ce problème peut être atténué en faisant chauffer la plaque de verre à 60 ou 70°C.
Le PLA adhère bien au Polycarbonate (Lexan) recouvert d’une très légère couche d’huile. Par contre, il peut ensuite être difficile de retirer la pièce s’il manquait d’huile ou que l’impression a été partie trop près de la surface. Cette méthode, bien que fonctionnelle, ne présente donc pas d’avantages assez important par rapport au ruban adhésif de peintre pour justifier ce risque.

D’autres méthodes moins communes ont été testées par la communauté RepRap, vous pouvez en voir les résultats ici (en anglais).

Précautions lors de l’entreposage du PLA

Le PLA est un matériau hygroscopique, il a tendance à absorber l’humidité contenue dans l’air. Si le matériau est laissé à l’air libre dans une pièce humide, cela peut causer des problèmes. Un filament trop humide peut produire des petites bulles et de la vapeur lors de l’extrusion, ce qui nuit à la qualité et à la précision de l’impression. Pour éviter cela, il est recommandé d’entreposer le PLA dans un contenant scellé avec du gel de silice, du riz ou un autre matériau qui absorbe l’humidité. Si le filament est déjà humide, le mettre dans un tel contenant pourra le sécher sur une longue période de temps. Il est possible de le sécher plus rapidement en le mettant au four sur une feuille de papier d’aluminium à la plus basse température disponible (ne pas dépasser 80°C, mais on peut descendre jusqu’à 40°C pour éviter toute adhésion). Au bout d’environ une heure, le filament devrait être suffisamment sec.  Il risque d’avoir adhéré légèrement à lui même, mais on peut le décoller en tirant légèrement dessus. Il est important de ne pas mettre la bobine dans le four, car elle n’est pas faite d’une plastique résistant à la chaleur et peut déformer ou même fondre.

Entreposer le PLA à des très basses températures peut aussi amener des problèmes. En effet, ce matériau déjà peu flexible perd encore plus de sa flexibilité lorsqu’il est froid. Afin d’éviter de casser le filament, il est recommandé d’entreposer le plastique à température pièce ou de le laisser se réchauffer avant de le manipuler s’il a été exposé au froid.

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