PLA ou ABS : Quel filament devriez-vous utiliser ?

PLA ou ABS : Quel filament devriez-vous utiliser pour l’imprimante 3D ? On vous explique simplement les différences et les champs d’application du filament ABS et PLA.

Dans le domaine de l’impression 3D, les deux types de filaments les plus courants sont le PLA et l’ABS. Ces deux matières thermoplastiques deviennent malléables lorsqu’elles sont chauffées. Ainsi, vous pouvez les utiliser à chaud pour créer des formes à volonté. Vous pouvez ensuite les laisser refroidir pour les conserver indéfiniment ! (Probablement.)

abs ou pla : brique de Lego
Les briques de Lego sont fabriquées en ABS.

Pourtant, malgré les similitudes entre ces filaments, ils présentent aussi de nombreuses différences.

PLA ou ABS en un mot

L’acide polylactique (PLA) est un thermoplastique biodégradable, fabriqué à partir de ressources renouvelables comme l’amidon de maïs ou la canne à sucre. En dehors de l’impression 3D, il est généralement utilisé dans les implants médicaux, les emballages alimentaires et la vaisselle jetable. Le principal avantage du PLA est qu’il est facile à imprimer.

L’acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est un thermoplastique à base d’huile. On le rencontre surtout dans les systèmes de tuyaux, les garnitures d’automobiles, les coiffures de protection et les jouets (comme les Legos !). Les objets imprimés avec de l’ABS présentent une résistance, une flexibilité et une durabilité légèrement supérieures à celles des objets en PLA. Le processus d’impression est un peu compliqué (pleins de fumées désagréables !).

Alors, quand dois-je utiliser du PLA ou de l’ABS ? Le présent article a pour but de répondre exactement à cette question et, entre-temps, de fournir une quantité appréciable d’infos générales sur les 2 matériaux.

Lorsqu’il s’agit de déterminer s’il convient ou non d’utiliser un filament particulier, les infos pertinentes entrent dans l’une des deux catégories suivantes.

  • D’une part, vous voulez probablement savoir si c’est facile à imprimer.
  • Et d’autre part, à quoi ressemblera le produit final ?

En gardant ces 2 questions à l’esprit, le guide suivant fournit une comparaison détaillée entre le PLA et l’ABS, en donnant notamment les éléments suivants.

  • Les informations imprimées.
  • Les informations relatives au produit.
  • Et enfin, quelques applications recommandées.

PLA ou ABS : Guide détaillé

PLA ou ABS : Les informations imprimées

« Il vaut mieux créer que d’apprendre ! Le fait de créer est l’essence de la vie. » – Julius Caesar (William Shakespeare)

Comme mentionné dans le résumé, il est généralement plus facile d’imprimer en PLA qu’en ABS, donc le filament PLA est un choix idéal pour les débutants. Il fond à une température plus basse, a tendance à ne pas se déformer et dégage une odeur de bonbon ! Ce n’est pas fini, cependant. Continuez à lire pour apprendre à quel point il est facile d’imprimer avec les deux matériaux…

PLA ou ABS : Les propriétés thermiques (paramètre d’impression)

Le plastique fond quand vous le chauffez, n’est-ce pas ? Eh bien, oui, mais pas tout de suite. En réalité, le processus est un peu plus compliqué, mais il peut se réduire à trois étapes :

  • De froid à chaud : Au début, le plastique commence dans un état dur et « vitreux », au point où il est particulièrement utile comme matériau. Il reste ainsi jusqu’à ce qu’il atteigne sa température de transition vitreuse.
  • De chaud à brûlant : Le plastique est maintenant dans un état visqueux et caoutchouté, une sorte de « no man’s land », quant à l’utilité de ce produit, cette substance ne sert à rien. Il reste ainsi jusqu’à ce qui soit chauffé à sa température de fusion.
  • De chaud à fondu : Le plastique devient alors un liquide. Idéal pour l’impression !

Pourquoi est-ce si important ? Parce que les points entre les étapes, la transition vitreuse et les températures de fusion influencent directement le lit d’impression et les températures d’impression d’un filament. En principe, pour ne pas altérer le processus d’impression, le lit d’impression doit être maintenu bien en dessous de la température de transition vitreuse. Et bien sûr, pour s’assurer que le filament est un liquide, il doit être imprimé bien au-dessus de sa température de fusion.

Avec la science à l’écart, jetez un coup d’œil au tableau suivant. Il présente non seulement la transition vitreuse et les températures de fusion des 2 matériaux, mais aussi le lit d’impression et les températures d’impression recommandées.

Température PLA ABS
Température du lit d’impression 20 – 60 °C (optionnel) 80 – 110 °C (obligatoire)
Température de transition vitreuse 57 °C 104 °C
Température de fusion 150 – 160 °C N/A*
Température d’impression 180 – 230 °C 210 – 250 °C

*En tant que substance purement amorphe, l’ABS n’a pas de véritable température de fusion (mais se liquéfie toujours bien avant la température d’impression recommandée).

Le tableau ci-dessus commence à nous montrer pourquoi le PLA est plus facile à imprimer que l’ABS. Grâce à sa faible transition vitreuse et à ses basses températures de fusion, l’impression au filament PLA nécessite généralement moins de chaleur. En fait, un lit d’impression chauffé n’est même pas nécessaire ! (Bien que ça aide certainement.)

PLA ou ABS : La buse

La seule difficulté d’impression que présente le PLA par rapport à l’ABS est qu’il peut parfois obstruer ou bloquer la buse de l’imprimante. Cela se produit du fait que le PLA se dilate et devient collant lorsqu’elle fond. Pour obtenir un bon débit, il suffit de régler les réglages d’impression avec précision, soit en suivant les instructions du fabricant du filament jusqu’au té, soit en jouant. (Après tout, on s’amuse bien, non ?)

L’ABS, quant à lui, a tendance à s’écouler assez bien de la buse, probablement en raison de sa température d’impression beaucoup plus élevée.

PLA ou ABS : Le lit d’impression

Il est temps pour le PLA de briller à nouveau ! Sans sensibilités particulières à la température, il ne nécessite ni lit chauffant ni boîtier. (Bien qu’une fois de plus, ils aident.)

L’ABS est plus sensible aux changements de température que le PLA, ce qui entraîne des fissures et un gauchissement s’il refroidit trop rapidement. C’est la raison pour laquelle un lit d’impression chauffant est absolument nécessaire lors de l’impression avec l’ABS. Nous recommandons également d’utiliser un boîtier complet autour de la zone d’impression.

Les deux matériaux présentent des problèmes mineurs d’adhérence de la première couche. En d’autres termes, ils collent parfois au lit d’impression. Les trois solutions les plus courantes consistent à recouvrir le lit d’impression de ruban adhésif, de colle ou de laque. Pour le ruban adhésif, nous recommandons l’utilisation de Kapton Tape (un film de polyimide avec un adhésif silicone), mais le ruban de masquage fonctionne aussi assez bien.

pla ou abs : sensibilité au gauchissement
L’ABS est plus sensible au gauchissement que le PLA.

PLA ou ABS : Les fumées

En tant qu’enfant préféré (dans le contexte de l’impression), le PLA dégage peu d’odeur (ou pas) une fois chauffée. Certains prétendent même avoir relevé des arômes fruités ou de bonbons…

L’ABS pue. Et les fumées sont intenses, provoquant parfois des maux de tête ! Dans la mesure du possible, imprimez dans un endroit ouvert (mais isolé) avec une ventilation adéquate.

PLA ou ABS : Le stockage

Les deux matériaux sont hygroscopiques, c’est-à-dire qu’ils attirent et absorbent l’humidité de l’air. Il s’agit d’un attribut négatif, car à mesure que le taux d’hydratation augmente, le processus d’impression se dégrade et la qualité de l’impression diminue. Des bulles, des éclaboussures et même un colmatage peuvent se produire au niveau de la buse, tandis qu’une décoloration et un manque de détails peuvent apparaître dans le produit final.

Conclusion : N’exposez pas votre filament à l’air (et donc à l’eau) pendant de longues périodes.

Et c’est très simple ! Rangez simplement vos rouleaux de filaments dans des contenants scellés lorsque vous ne les utilisez pas et placez-les dans des endroits frais et secs. Par mesure de précaution supplémentaire, les fabricants de filaments recommandent souvent d’utiliser les rouleaux le plus rapidement possible.

PLA ou ABS : Tableau récapitulatif

Température PLA ABS
Température d’impression 180 – 230 °C 210 – 250 °C
Température du lit d’impression 20 – 60 °C 80 – 110 °C
Lit d’impression Optionnel Obligatoire
Boîtier Optionnel Recommandé
Bouchons ou buse de blocage Occasionnellement Jamais
Première couche d’adhésion Problèmes mineurs Problèmes mineurs
Fumées Peu ou aucune Mauvaise et intense
Résistance à l’humidité Oui Oui

PLA ou ABS : Les informations relatives au produit

« J’ai toujours cru que si on mettait des efforts, les résultats viendraient. » – Michael Jordan

Le filament PLA peut être meilleur pour l’impression, mais est-il le meilleur matériau pour votre impression ? Pour résumer, la réponse rapide est non, car l’ABS n’est pas seulement plus solide, mais aussi plus flexible et durable. Pour la réponse longue, il vous suffira de rester dans le coin…

PLA ou ABS : Les propriétés mécaniques

L’ABS, notre nouveau prodige, doit sa ténacité au polybutadiène, un caoutchouc synthétique très résistant à l’usure. Pour vous donner une idée de la dureté de ce caoutchouc, 70 % de polybutadiène est utilisé dans la production de pneus. Dans le filament ABS, cette ténacité se traduit par une résistance supérieure et une résistance élevée aux chocs. (Rappelez-vous qu’il est utilisé dans les coiffures de protection et les garnitures d’automobiles !) Et bien qu’il ne s’agisse pas des matériaux les plus flexibles, l’ABS surpasse le PLA, car il tend à se déformer, puis à plier, avant de finalement se casser.

La seule chose dont le PLA peut se vanter, par rapport à la mécanique, c’est une dureté de surface plus élevée. Sinon, il ne présente qu’une force décente et est fragile, préférant se casser plutôt que de se pencher.

Cette clé imprimée en 3D est fabriquée en ABS. Elle est assez solide pour ouvrir les menottes.

PLA ou ABS : Durabilité et dégradabilité

En général, l’ABS est plus durable que le PLA en raison de sa grande résistance à la chaleur. Vous vous souvenez de ce no man’s land en plastique ? Cette plage de température dans laquelle les thermoplastiques sont plus ou moins inutiles ? Eh bien, grâce à une température de transition vitreuse relativement élevée, il faut beaucoup plus de chaleur pour que l’ABS atteigne ce point que le PLA. C’est ce qui le rend plus adapté aux objets qui restent au soleil. Pourquoi ? Car personne ne veut voir un nain de jardin au nez fêlé.

Par rapport aux autres éléments, l’ABS ne donne pas de meilleurs résultats que le PLA. Lorsqu’ils sont exposés aux rayons U.V. et à l’humidité, les deux matériaux se dégradent avec le temps.

L’une des caractéristiques du PLA, comme mentionné dans le résumé, est qu’elle est biodégradable. Ne vous attendez pas à ce qu’il se dégrade dans votre composteur domestique (il a besoin d’un peu de chaleur), mais n’hésitez pas à l’ajouter au compost recueilli par votre ville. Par contre, l’ABS est uniquement recyclable.

PLA ou ABS : Le post-traitement

Si vous êtes prêt à consacrer un peu plus d’efforts pour transformer votre impression en quelque chose de joli, l’ABS et le PLA sont tous deux assez tolérants, bien que l’ABS arrive une fois de plus en tête.

Bien que les deux matériaux puissent être coupés, limés, poncés, peints (à l’acrylique) et collés, il est recommandé d’utiliser un apprêt avant de peindre le PLA, et le collage peut ne pas toujours fonctionner. De plus, seul l’ABS peut être traité avec de l’acétone (c’est-à-dire du dissolvant de vernis à ongles) pour obtenir des surfaces lisses et brillantes, étant donné que seul l’ABS est soluble à l’acétone. D’autre part, le PLA est un peu plus indulgent à l’égard des caractéristiques de conception complexes, même si les deux matériaux peuvent supporter des hauteurs de couches de 100 microns.

Les possibilités de limage, de ponçage ou de traitement à l’acétone sont particulièrement importantes si vous utilisez des rafts (radeaux), car ils ne se séparent pas toujours bien du reste de l’impression, laissant derrière eux des surfaces indésirables que vous voudrez probablement nettoyer.

PLA ou ABS : Variété

Les filaments des deux matériaux sont disponibles dans une large gamme de couleurs, il y a même des filaments translucides !

Il existe également des types de filaments « exotiques » spéciaux, comme les mélanges d’ABS ou de PLA avec d’autres matériaux. Les variétés les plus populaires sont le bois, le métal et le phosphorescent.

pla ou abs : variété de filaments
Le filament « Bamboofill » de ColorFabb contient 80 % de PLA et 20 % de fibres de bambou recyclées.

En passant, si vous recherchez un filament légèrement plus flexible et durable que le PLA ou l’ABS, jetez un coup d’œil au PETG.

PLA ou ABS : Le prix

Les filaments des deux matériaux ont un prix plus ou moins identique, les filaments exotiques étant un peu plus chers, comme on peut s’y attendre.

PLA ou ABS : Tableau récapitulatif

Matériaux PLA ABS
Solidité Solidité décente Solidité supérieure à la moyenne
Flexibilité Fragile Assez flexible
Résistant aux chocs Non Non
Résistant à la chaleur Non Oui
Exposition aux UV/H2O Se dégrade avec le temps Se dégrade avec le temps
Biodégradable Oui Non
Recyclable Oui Oui
Coupe, limage, ponçage Possible Possible
Peinture, collage Plutôt possible Possible
Traitement à l’acétone Pas possible Possible
Couleurs Grand choix disponible Grand choix disponible
Variétés exotiques Certains sont disponibles Certains sont disponibles
Prix Pas cher Pas cher

PLA ou ABS : Applications recommandées

Le PLA est le filament le plus utilisé en impression 3D, non pas parce qu’il s’agit du « meilleur » matériau, mais parce qu’il est facile à imprimer. Et après tout, pourquoi rendre la vie plus difficile qu’elle ne doit l’être ? Dans cette optique, nous recommandons l’utilisation de ce filament pour tout ce qui n’a pas d’exigences spécifiques en termes de propriétés mécaniques, de durabilité ou de dégradabilité.

N’oubliez pas d’éviter d’utiliser le filament PLA pour les pièces qui peuvent être pliées, tordues ou tombées à répétition, comme les étuis de téléphone, les jouets à forte usure ou les poignets d’outils. Vous devriez également éviter de l’utiliser avec des pièces qui doivent résister à des températures plus élevées, par exemple si vous voulez les placer directement au soleil, dans une voiture ou dans le lave-vaisselle. Pour toutes les autres applications, ce filament constitue un bon choix global de filament. Les impressions courantes comprennent les modèles, les jouets à faible usure, les pièces prototypes et les contenants.

Le filament ABS convient mieux aux pièces qui sont fréquemment manipulées, tombées ou chauffées. Il peut être utilisé pour les pièces mécaniques, surtout si elles sont soumises à des contraintes ou doivent s’emboîter avec d’autres pièces. Parmi les exemples d’impressions qui tirent parti des qualités de ce filament, on peut citer les étuis de téléphone, les jouets à forte usure, les poignées d’outils, les pièces de garniture automobile et les boîtiers électriques.

pla ou abs : les applications recommandées
L’ABS est mieux adapté pour les pièces emboîtables telles que ces roues dentées.

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