Le PLA a toujours été le «vieux fiable» de l’impression 3D. Il est bon marché, fabriqué à partir de sources durables, entièrement biodégradable, ne se déforme pas et est généralement facile à travailler même pour les débutants en impression 3D. Cependant, l’une de ses caractéristiques distinctes – qu’il imprime à des températures relativement basses – limite également ses applications potentielles.
Cependant, il existe maintenant des fabricants de filaments qui ont comblé cet écart de PLA sans perdre la plupart de ses avantages. Connu simplement sous le nom de «PLA haute température», il s’agit d’un type de PLA conçu pour résister à des températures légèrement plus élevées. Comment fonctionne cette variante PLA et où en acheter une?
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Qu’est-ce que le PLA haute température?
Le PLA (acide polylactique) est à peu près un pilier dans l’arsenal de tous les amateurs d’impression 3D. Il est facilement disponible, l’un des filaments les moins chers que vous pouvez acheter, et également l’un des plus faciles à utiliser. Il ne dégage pas non plus de gaz toxiques lors de l’impression.
Cependant, le PLA a un défaut majeur: il a une faible résistance à la chaleur. Les impressions PLA ne conviennent pas aux applications qui doivent être exposées à des températures au-delà d’une plage standard de 45 à 54 ° C. Juste pour référence, l’eau chaude de votre robinet pourrait facilement dépasser cette température. Si vous laissez une impression PLA à l’intérieur d’une voiture par une journée ensoleillée, vous allez probablement revenir à un morceau de plastique fondu.
Bien qu’il existe plusieurs marques de filaments qui ont mis au point leurs propres versions à haute température de PLA, Proto-pasta décrit le mieux comment ils ont pu réaliser cet exploit. La clé du développement d’une résistance élevée réside dans la cristallisation – ou la réorganisation structurée de grains sans défaut autour d’un agent de nucléation.
On ne sait pas exactement ce que «l’agent de nucléation» est dans ce cas (il peut s’agir d’un secret commercial), mais Proto-pasta dit seulement que leur nouveau PLA à haute température est «rempli de minéraux». Dans tous les cas, la dépendance à la cristallisation signifie que les impressions PLA finies devront passer par un recuit pour atteindre une stabilité thermique optimale.
Le recuit est effectué en exposant l’impression PLA finie à une température suffisamment élevée qui permet aux atomes individuels dans le plastique de migrer vers l’agent de nucléation et de poursuivre le processus de recristallisation. En contrôlant la structure des grains du produit, le PLA peut être rendu plus ductile et résistant à la chaleur, mais peut également perdre en résistance et en dureté.
Avantages et inconvénients du PLA haute température
Peu de passionnés d’impression 3D ont essayé d’utiliser du PLA à haute température, mais ceux qui continuent d’en faire l’éloge. Comme tout autre filament d’impression 3D, le PLA haute température présente des avantages et des inconvénients correspondants.
AVANTAGES
1. Convient aux applications à haute température
La meilleure chose à propos du PLA à haute température est qu’il remplit l’espace de stabilité thermique du PLA standard. Selon les spécifications de certaines marques de PLA haute température, il peut être exposé en toute sécurité à des températures allant jusqu’à 88 ° C sans subir de déformation. Il s’agit d’une énorme mise à niveau du PLA standard qui ne peut résister qu’à des températures allant jusqu’à 60 ° C.
2. Toujours facile à utiliser
Un autre avantage du PLA à haute température est qu’il gagne en stabilité thermique sans les complications habituelles des filaments à haute température comme l’ABS ou le Nylon. Vous n’aurez pas besoin de pratiquer des techniques spéciales pour que la couche de base adhère au lit. Vous n’avez même pas besoin d’un lit chauffant ou d’un boîtier pour votre imprimante. Tout bien considéré, l’impression avec du PLA à haute température est encore beaucoup plus facile que l’impression avec de l’ABS.
LES INCONVÉNIENTS
1. Cher
Le premier inconvénient que vous devez savoir est que le PLA haute température est beaucoup plus cher que le PLA standard. Bien que vous puissiez obtenir un PLA de 1 kilogramme pour environ 20 $ ou moins, une bobine de PLA à haute température d’un poids similaire vous coûtera de 50 $ à 75 $. La forte augmentation des prix est probablement l’une des raisons pour lesquelles le PLA haute température n’a pas tout à fait cannibalisé le PLA standard.
2. Nécessite une étape supplémentaire – recuit
Comme nous l’avons vu précédemment, la stabilité thermique améliorée du PLA à haute température ne peut être obtenue qu’en effectuant un recuit après impression. Ce n’est pas une étape techniquement compliquée, mais cela peut être frustrant si vous construisez d’énormes impressions PLA ou s’il y a un volume élevé avec lequel vous devez travailler. Cependant, les résultats valent bien le petit effort supplémentaire.
Comment travailler avec du PLA haute température
La bonne chose à propos du PLA à haute température est qu’il n’est pas beaucoup plus difficile à travailler que le PLA standard, et est certainement beaucoup plus facile que les filaments à haute température comme l’ABS. Les paramètres d’impression spécifiques peuvent varier d’une marque à l’autre, mais ce processus devrait toujours décrire approximativement comment réussir à imprimer avec du PLA haute température.
La température d’impression recommandée pour le PLA haute température se situe entre 190 et 230 ° C. Des résultats manifestement meilleurs ont été observés pour des températures plus élevées, nous vous suggérons donc de commencer à 200 ° C et de remonter.
Étonnamment, le PLA à haute température ne nécessite pas de lit chauffé. Une enceinte de lit n’est pas non plus nécessaire. Nous recommandons toujours d’imprimer sur un lit de verre dans un souci de qualité, mais ce n’est pas une exigence stricte. Une application de bâton de colle ou de ruban de peintre bleu ne ferait pas de mal non plus.
La vitesse d’impression recommandée pour le PLA haute température se situe dans la plage de 15 à 45 mm / s. Il s’agit certes d’une assez grande gamme, mais nous vous suggérons de commencer par les paramètres les plus bas et de progresser progressivement. Tant que vous ne rencontrez aucun problème de cordage, alors vous êtes prêt à partir.
Pour aider les premières couches de l’impression à développer une bonne résistance et une bonne adhérence au lit, nous vous recommandons de démarrer le ventilateur de refroidissement de votre imprimante uniquement à partir de la quatrième couche. Bien qu’il soit bien de régler le ventilateur à 100%, faites juste attention à ne pas refroidir si agressivement que la température de la buse commence à baisser.
Laissez l’impression terminée refroidir juste assez pour pouvoir la retirer de la plate-forme de création. Après cela, vous devrez effectuer l’étape de recuit. Si votre impression a des supports, il serait préférable d’inclure les supports dans le recuit pour minimiser la distorsion thermique. Le recuit peut être effectué de deux manières:
- Dans une casserole suffisamment grande pour immerger votre impression, chauffez l’eau jusqu’à environ 90 à 95 ° C. Assurez-vous d’avoir suffisamment d’eau pour que l’impression soit complètement immergée. Placez l’impression finie dans le pot, couvrez-la avec un couvercle et laissez-la jusqu’à 10 minutes.
- Si vous avez un four qui peut descendre jusqu’à 95 à 115 ° C, placez simplement votre four dans une plaque et laissez-le dans le four à la température appropriée jusqu’à 10 minutes. Il est préférable d’utiliser un plateau fait de matériaux non rayonnants comme le verre ou la céramique.
Gardez à l’esprit que le plastique se ramollira légèrement au cours de ce processus, vous devrez donc peut-être prendre en charge les fonctionnalités en surplomb. Vous devrez peut-être planifier à l’avance le recuit, même pendant les réglages initiaux de votre segment. Le ramollissement ne sera qu’une phase temporaire lorsque l’impression finie commencera à développer sa résistance.
Vous devriez voir un changement subtil dans l’apparence du matériau en quelque chose de plus translucide. Ceci indique que le processus de recuit est terminé.
Où acheter du PLA haute température
Le PLA haute température est encore assez rare de nos jours, et il n’y a qu’une poignée de marques qui le proposent. La plus grande sélection disponible en ligne provient de Proto-Pasta. La gamme Proto-Pasta HTPLA est disponible en cinq couleurs (naturel, noir blanc, bleu et rouge) et dans les deux diamètres 1,75 et 2,85 mm. Ils ont également des versions remplies de métal, de fibre de carbone, de fibre conductrice et de fibre mate de HTPLA. Fondamentalement, s’il y a un filament qui pourrait éventuellement être fabriqué avec HTPLA, alors Proto-Pasta l’a probablement déjà fait.
La meilleure chose à acheter chez Proto-Pasta est le fait qu’ils développent leur ligne HTPLA depuis longtemps. L’offre actuelle est déjà la 3ème version de leur produit HTPLA. Selon leurs détails techniques, cette version de leur HTPLA est suffisamment stable à la chaleur pour résister à des températures allant jusqu’à 110 ° C.
Le résultat de trois années de raffinement et de rétroaction des utilisateurs, HTPLA V3 promet d’avoir une résistance supérieure, une meilleure adhérence des couches et moins de retrait par rapport à la version précédente. Le HTPLA V3 de Proto-Pasta est également moins cher que l’itération V2, ce qui témoigne de la qualité de l’innovation de leur produit.
Au fil des ans, certaines autres marques ont mis au point des filaments PLA à haute température, mais aucune d’entre elles n’a été plus éloignée de l’idée que Proto-Pasta.
Dernières pensées
Il convient de noter que le PLA à haute température n’est certainement pas aussi simple que le PLA standard. Le PLA habituel est toujours le matériau le plus facile à utiliser dans l’impression 3D basée sur FDM, mais la complexité supplémentaire des températures élevées est payante avec les résultats.
Malheureusement, nous sommes encore un peu affamés de choix en ce qui concerne les filaments PLA à haute température. Proto-Pasta propose une vaste gamme de variantes HTPLA, mais il n’y a pas eu d’entrée significative sur ce marché de niche, certes, au cours des deux ou trois dernières années. Nous espérons que plus d’innovation et de diversité sont en cours par rapport aux autres marques de filament.