L’impression 3D évolue rapidement et de nouveaux matériaux et technologies apparaissent régulièrement pour répondre à des problématiques spécifiques. Dans cet article, nous explorerons les polymères solubles en FDM au travers du prisme des supports, une composante essentielle de l’impression 3D.
Qu’est ce qu’un support ?
En impression 3D, un support est une structure auxiliaire utilisée pour soutenir les parties d’une impression qui n’ont pas de base solide en dessous. Ces supports sont nécessaires pour imprimer des formes complexes, des surplombs, des ponts, et d’autres géométries qui ne peuvent pas être imprimées directement sur le plateau de l’imprimante. Les supports empêchent les déformations, les effondrements et les erreurs d’impression en offrant une base temporaire pour les couches de filament pendant le processus d’impression.
Et soluble ?
Les supports solubles sont imprimés avec un matériau différent de la pièce principale, conçu pour se dissoudre dans un liquide spécifique. Après l’impression, les supports solubles peuvent être éliminés en plongeant la pièce dans un liquide. Comme les supports solubles se dissolvent complètement, ils laissent moins de marques ou de résidus sur la pièce, offrant une meilleure finition de surface nécessitant moins de post-traitement manuel.
Présentation :
Le PVA est un polymère synthétique, inodore, non toxique et biodégradable. Il est fabriqué en polymérisant de l’acétate de vinyle, puis en l’hydrolysant pour obtenir un filament destiné à l’impression 3D. Ce matériau, de couleur transparente à blanc cassé, est très résistant à l’huile et à la graisse. Il possède d’excellentes propriétés adhésives ainsi qu’une haute résistance à la traction et une grande flexibilité.
Solubilité : Soluble à l’eau
Compatibilité : PLA, PA
Paramètres d’impression : Plateau entre 45 et 60 ºC et imprimé entre 180 et 200°C
Présentation :
Le HIPS est un polymère thermoplastique fabriqué à base d’un mélange polymérisé de polystyrène et de caoutchouc polybutadiène. Il s’agit d’un plastique solide, durable, non-toxique et recyclable, bien que produit à partir de dérivés du pétrole. Il se dissout dans le limonène, un composé chimique naturel. Le limonène est principalement extrait des écorces d’agrumes comme les oranges, les citrons et les pamplemousses. Il est responsable de leur odeur caractéristique.
Solubilité : Soluble dans le limonène
Compatibilité : ABS, ASA, PETG, TPU
Paramètres d’impression : Plateau entre 90 et 110 ºC et imprimé entre 230 et 245 °C
Présentation :
Le BVOH est un polymère soluble à base d’alcool polyvinylique. Il se dissout généralement plus rapidement que le PVA.
Solubilité : Soluble l’eau
Compatibilité : PLA, ABS, ASA, PETG, TPU
Paramètres d’impression : Plateau entre 50 et 70ºC et imprimé entre 190 et 220 °C
Présentation :
L’Aquasys 120 est constitué d’un mélange de polymère soluble dans l’eau et de tréhalose, un polysaccharide. Ce mélange offre une grande stabilité thermique tout en maintenant la flexibilité, la ductilité et la résistance nécessaires pour une extrusion et une impression 3D efficaces.
Ce filament est hydrophile, biocompatible, biodégradable, non toxique et non cancérigène. Ainsi, ses résidus ne posent aucun risque pour l’environnement. Son utilisation comme matériau de support soluble est particulièrement intéressante.
Solubilité : Soluble à l’eau
Compatibilité : PLA, PETG, TPU, Nylon, ABS, ASA, PC, PP…
Paramètres d’impression : Plateau jusqu’à 130ºC, enceinte fermée 80-120°C et imprimé entre 220 et 245 °C
Présentation :
Le PVB est un matériau spécialement conçu pour être facilement lissé avec de l’alcool isopropylique (IPA). Plongé dans ce même alcool, les supports se dissolvent entièrement, laissant la pièce sans traces de supports. Sa transparence le rend idéal pour l’impression de vases, abat-jour, et autres objets de design. Ses paramètres d’impression sont similaires à ceux du PLA, mais il offre des propriétés mécaniques légèrement supérieures.
Solubilité : Soluble dans l’alcool isopropylique
Compatibilité : PLA, PETG, TPU
Paramètres d’impression : Plateau entre 70 et 80 ºC et imprimé entre 205 et 225 °C.
Présentation :
Contrairement à d’autres matériaux, ils nécessitent un pH alcalin pour se dissoudre, ce qui les rend moins sensibles à l’humidité que le PVA par exemple. La solution alcaline se compose d’eau et d’un activateur alcalin généralement fourni avec le filament. Par exemple, le Z-SUPPORT ATP de Zortrax est soluble dans la soude (NaOH).
Solubilité : Soluble dans des solutions alcalines
Compatibilité : ABS, ASA
Paramètres d’impression : Plateau jusqu’à 130ºC, enceinte fermée 80-120°C et imprimé entre 220 et 245 °C
Facilité de Retrait :
Qualité de Surface :
Compatibilité avec Divers Matériaux :
Coût Élevé :
Conditions de Stockage :
Processus de Dissolution :
Complexité de l’impression :
Les matériaux solubles en impression 3D offrent des avantages significatifs en termes de qualité de surface et de capacité à réaliser des géométries complexes.
Les 3 principaux avantages des supports solubles sont :
Cependant, ils présentent aussi des défis, notamment en termes de coûts, de stockage et de dissolution. Le choix d’utiliser ces matériaux dépendra des besoins spécifiques du projet et des ressources disponibles. Notre équipe de spécialistes est à votre disposition pour vous accompagner dans vos projets en impression 3D.
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