Le filament PLA, ou acide polylactique, occupe une place prépondérante dans le monde de l'impression 3D. Apprécié pour sa facilité d'utilisation, son faible coût et ses propriétés écologiques, le filament PLA est largement adopté tant par les amateurs que par les professionnels de l'impression 3D. Néanmoins, la question de sa solidité et de sa durabilité pour des pièces destinées à un usage extérieur mérite une attention particulière. Cet article examine en profondeur les caractéristiques du filament PLA et explore ses avantages et limitations lorsqu'il est exposé aux éléments extérieurs.
Caractéristiques et Avantages du Filament PLA.
Le filament PLA est produit à partir de ressources renouvelables telles que l'amidon de maïs, la canne à sucre ou d'autres biomatériaux. Cette caractéristique écologique en fait un choix populaire pour ceux qui souhaitent réduire leur empreinte environnementale. Le filament PLA se distingue par plusieurs avantages notables :
Facilité d'Impression : Le PLA fond à une température relativement basse, entre 180°C et 220°C, facilitant ainsi son impression même pour les débutants. Il n'exige pas de lit chauffant et présente une faible tendance au gauchissement, ce qui simplifie grandement le processus d'impression.
Finition de Surface : Le filament PLA permet d'obtenir une finition de surface de haute qualité avec des détails fins, ce qui le rend idéal pour la réalisation de prototypes, de maquettes et d'objets décoratifs.
Rigidité et Solidité : Sous des conditions normales d'utilisation intérieure, le PLA offre une rigidité et une solidité suffisantes pour de nombreuses applications.
Durabilité du Filament PLA en Conditions Extérieures.
Utiliser le filament PLA pour des pièces destinées à un usage extérieur présente plusieurs défis en raison de ses propriétés matérielles intrinsèques. Les principales préoccupations incluent la sensibilité à la chaleur, aux UV et à l'humidité.
Sensibilité à la Chaleur.
Le filament PLA commence à se ramollir à une température d'environ 60°C. Dans des environnements extérieurs où les températures peuvent grimper ou sous une exposition prolongée au soleil, les pièces en PLA risquent de se déformer, de perdre leur forme et même de fondre partiellement. Cette limitation thermique restreint l'utilisation du PLA dans des climats chauds ou des environnements où les températures fluctuent de manière significative.
Effets des Rayons UV.
Les rayons ultraviolets (UV) du soleil sont particulièrement dommageables pour le filament PLA. Une exposition prolongée aux UV entraîne une dégradation de la structure moléculaire du PLA, rendant les pièces fragiles et cassantes. Cette dégradation affecte non seulement l'apparence des pièces imprimées, qui peuvent se décolorer, mais aussi leur intégrité structurelle, compromettant ainsi leur durabilité et leur fonctionnalité.
Absorption de l'Humidité.
Le filament PLA a également une tendance à absorber l'humidité de l'air. Dans des environnements humides, cette absorption peut provoquer un gonflement et une dégradation progressive du matériau, compromettant la solidité des pièces imprimées. Cela est particulièrement problématique pour des applications nécessitant une résistance mécanique continue et une durabilité à long terme.
Considérations Pratiques pour l'Utilisation du Filament PLA en Extérieur.
Pour déterminer l'aptitude du filament PLA à une application extérieure, il est crucial de prendre en compte les conditions spécifiques de l'environnement dans lequel les pièces seront utilisées. Si les pièces doivent supporter des charges importantes, résister aux impacts ou être exposées à des conditions météorologiques variables, le filament PLA peut ne pas être le meilleur choix. Une analyse approfondie de la température ambiante, de l’exposition aux rayons UV et de l'humidité est essentielle pour évaluer la durabilité des pièces en PLA en extérieur.
Alternatives au Filament PLA pour une Utilisation Extérieure.
Pour des projets nécessitant une résistance accrue aux conditions extérieures, plusieurs alternatives au filament PLA peuvent offrir de meilleures performances.
ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène)
L'ABS est beaucoup plus résistant à la chaleur et aux UV que le filament PLA. Cependant, l'ABS nécessite des conditions d'impression plus rigoureuses, y compris un lit chauffant et souvent une enceinte fermée pour éviter le warping (déformation). L'ABS est idéal pour des applications où la robustesse et la résistance aux éléments sont essentielles. Sa durabilité et sa résistance aux chocs en font un matériau de choix pour des pièces structurelles et fonctionnelles destinées à un usage extérieur.
PETG (Polyéthylène Téréphtalate Glycolisé).
Le PETG combine une excellente résistance mécanique et chimique avec une certaine flexibilité, ce qui le rend plus adapté aux environnements extérieurs que le filament PLA. Le PETG résiste mieux aux UV et à l'humidité, et il est souvent utilisé pour des pièces nécessitant une durabilité accrue, telles que des boîtiers électroniques, des supports ou des pièces structurelles. Ce matériau offre également une excellente adhérence entre les couches, réduisant ainsi les risques de délamination et augmentant la longévité des pièces imprimées.
Préparation et Traitement des Pièces en Filament PLA pour l’Extérieur.
Si vous choisissez d'utiliser le filament PLA pour des applications extérieures malgré ses limitations, certaines précautions peuvent aider à prolonger la durée de vie des pièces imprimées. Voici quelques conseils pour optimiser l'utilisation du PLA en extérieur :
Revêtements Protecteurs : L'application de vernis ou de peintures résistants aux UV peut offrir une protection supplémentaire contre les éléments, retardant ainsi la dégradation due aux rayons solaires.
Colorants et Pigments : Utiliser des colorants ou des pigments dans le filament PLA qui absorbent moins les UV peut réduire la dégradation causée par le soleil. Opter pour des couleurs plus claires peut également aider à diminuer l'absorption de chaleur.
Environnement Contrôlé : Installer des pièces en PLA dans des endroits partiellement abrités ou moins exposés aux éléments peut également prolonger leur durabilité. Par exemple, placer les objets sous un auvent ou à l'ombre peut réduire l'exposition directe au soleil et aux intempéries.
Conclusion sur le filament PLA.
En conclusion, bien que le filament PLA soit un matériau exceptionnel pour de nombreuses applications d'impression 3D grâce à sa facilité d'utilisation, son coût abordable et ses propriétés écologiques, il présente des limitations significatives pour les usages extérieurs. Sa sensibilité à la chaleur, aux rayons UV et à l'humidité réduit sa durabilité dans des environnements extérieurs. Pour des applications nécessitant une résistance et une durabilité accrues, des alternatives comme l'ABS ou le PETG sont souvent préférables. En choisissant le bon matériau pour vos besoins spécifiques et en prenant des mesures de protection appropriées, vous pouvez maximiser la longévité et la performance de vos impressions 3D en extérieur, même en utilisant le filament PLA.
Karl-Emerik ROBERT
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