4.2.2. Les matières premières de l’impression 3D

Depuis le début du cours, le terme “matière première” a été volontairement utilisé afin de mettre l’accent sur le fait que l’impression 3D peut être faite à partir d’une panoplie de matériaux et que de multiples facteurs dont l’imprimante choisie, l’environnement de travail et le rendu espéré vont influer sur le choix de la matière première utilisée. Par exemple, une imprimante qui fonctionne selon le principe de stéréolithographie (transformation d’un liquide en une forme solide grâce à un laser ultraviolet), utilise une résine en photopolymère qui est sensible aux rayons ultraviolets. Cette résine peut être très résistante, mais onéreuse (3dilla, 2018). L’impression par fusion sélective par laser est un autre exemple de méthode d’impression 3D. Cette méthode balaye une fine poudre qui se solidifie grâce à un laser. La gamme de matériaux utilisés est vaste et comprend les plastiques, les métaux, le verre, la céramique et les différentes poudres de matériaux composites (Formlabs, 2018). On peut aussi penser aux imprimantes munie d'un bras robotisé qui peuvent notamment être utilisées en construction de bâtiment et dont la matière première est le béton. En somme, il existe de nombreuses matières premières à imprimer en 3D et leur nombre augmentera certainement au fur et à mesure que les technologies évolueront.


Il s’avère tout de même important de porter une attention particulière sur les deux matériaux les plus susceptibles d’être utilisés par les imprimantes fonctionnant selon le principe de dépôt de matière fondue : le PLA ou l’ABS. Certaines imprimantes 3D sont compatibles avec ces deux matériaux tandis que d’autres ne permettent que d’utiliser un de ces deux matériaux. Chacun d’eux a ses avantages et ses défauts, mais selon votre imprimante, votre environnement de travail ou votre intention de construction, il faudra choisir celui qui est le plus approprié.


Le PLA (ou acide polyactique) est biodégradable ou semi-biodégradable et peut être fabriqué à partir de matériaux recyclés et “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” (Cartouches certifiées, 2014a). Peu résistant à la chaleur et sensible à l’humidité, il plie peu et peut donc se casser facilement. Vendu sous la forme de bobine de filament dont le diamètre choisi variera en fonction de l’imprimante 3D utilisée, le PLA est notamment “utilisé pour fabriquer des emballages, principalement dans l'alimentaire en substitution des plastiques issus d'énergie fossile, car le matériau est compatible avec un contact alimentaire” (MonUnivers3D, 2014).


Des bobines de filaments de différentes couleurs

L’ABS (ou acrylonitrile butadienestyrene), quant à lui, est un polymère thermoplastique non-renouvelable, mais qui peut être recyclé. Capable de résister à des températures plus élevées que le PLA, il est toutefois aussi sensible à l’humidité. Il risque moins de se rompre que le PLA lorsqu’on le plie.”En raison de ces propriétés, il est très utilisé en industrie. On le retrouve par exemple dans beaucoup de pièces de plastique d’électroménagers, dans certains casques protecteurs et instruments de musique. Les blocs LEGO sont probablement l’utilisation la plus reconnaissable de l’ABS” (MonUnivers3D, 2014). Lors de son impression, l’ABS dégage une forte odeur de plastique brûlé. En plus de ce désagrément, des études ont démontré que des quantités inquiétantes de nanoparticules sont émises par l’utilisation de l’ABS en impression 3D (CNRS, s. d.) . Ainsi, il est nécessaire de prévoir l’utilisation dans un endroit aéré et muni d’une hotte permettant l’extraction de fumée éventuelle.



Références : 
3dilla. (2018). Stéréolithographie. Repéré à http://fr.3dilla.com/imprimante-3d/stereolithographie/

Cartouches certifiées. (2014a). Les matériaux utilisés en impression 3D : le PLA. Repéré à https://cartouchescertifiees.com/blogue/materiaux-impression-3d-pla

Centre national de la recherche scientifique [CNRS]. (s.d.). Impression 3D et risques chimiques. Repéré à www.prc.cnrs.fr/spip.php?rubrique128

Formlabs. (2018). Introduction à l'impression 3D par frittage laser sélectif (SLS). Repéré à https://formlabs.com/fr/blog/introduction-impression-3d-frittage-laser-selectif-sls/

MonUnivers3D. (2014). Différence entre ABS et PLA. Repéré à www.monunivers3d.com/guide/abs-pla/

Image : 
Dremel3d. (2018). 3d-printer-filament [PNG]. Repéré à https://dremel3d.fr/3d-printer-filament