L'acide polylactique (PLA), en abrégé PLA , est le matériau le plus couramment utilisé dans le FDM (Fused Deposition Modeling) car il est abordable, stable et facile à imprimer, ce qui constitue une concordance parmi l'industrie de l'impression 3D à ce sujet. Le polyéthylène téréphtalate glycol modifié (PETG), cependant, est devenu un matériau de plus en plus populaire dans l'impression 3D. Dans cet article, une brève introduction sera faite concernant le PETG et le PLA.
Définition et caractéristiques du PETG
Le PETG est un matériau thermoplastique courant dans l'impression 3D, avec son nom complet de polyéthylène téréphtalate glycol modifié. Il s'agit d'un matériau modifié par un copolymère à base de PET (Polyéthylène Téréphtalate) en introduisant des unités supplémentaires dans sa configuration moléculaire. Le glycol englobe non seulement l'éthylène glycol mais également divers autres diols. L'un des diols couramment trouvés dans le PETG est le CHDM (1,4-Cyclohexanediméthanol). Le PETG hérite des excellentes propriétés du PET, telles que sa haute résistance, son caractère ignifuge et sa stabilité chimique, tout en améliorant également la ténacité et la résistance aux chocs du PET.
Le PETG présente d'excellentes caractéristiques mécaniques, avec une résistance, une ténacité et une résistance aux chocs élevées qui permettent l'impression de pièces durables et résistantes aux chocs. Ces propriétés mécaniques importantes du PETG le rendent adapté aux composants mécaniques, aux prototypes fonctionnels et aux objets perdurables. De plus, le PETG démontre une admirable stabilité chimique. Il présente une forte résistance à la corrosion causée par certains solvants, acides, alcalis et autres produits chimiques. De plus, le PETG a une bonne transparence optique et peut donc imprimer des pièces translucides et transparentes. La transparence optique du PETG provient de sa composition chimique et de sa structure. Le PETG est un matériau polyester et ses chaînes moléculaires contiennent un grand nombre de liaisons ester et de groupes méthylène, qui eux-mêmes n'absorbent pas la lumière visible, ce qui confère au PETG une bonne transparence optique et en fait un matériau idéal pour les pièces translucides et transparentes. Il s’agit d’un avantage unique du PETG par rapport à d’autres matériaux d’impression 3D courants tels que l’ABS et le PLA. En outre, le matériau PETG est considéré comme sans danger pour les aliments. Il peut être utilisé pour fabriquer des contenants alimentaires. Cependant, le cordage peut être un problème qui nécessite une optimisation des paramètres d'impression. Avec des réglages appropriés, le PETG peut produire des pièces imprimées avec une finition de surface esthétique et des dimensions précises.
Filament PETG contre PLA
A. Principale différence entre le PETG et le PLA
I. Propriétés du matériau
PETG : le PETG a une résistance élevée, une grande ténacité et une résistance supérieure aux chocs, et peut résister à des contraintes et pressions importantes. Il présente également une bonne résistance chimique et une bonne stabilité thermique, adaptée à diverses applications.
PLA : Le PLA a une résistance inférieure et une durabilité relativement inférieure, adapté à certaines applications légères et non structurelles. C'est un matériau biodégradable et respectueux de l'environnement.
| Propriétés mécaniques | PLA | PETG |
| Résistance à la traction | 61MPa | 61,4MPa |
| Module d'élasticité | 3500MPa | 2990MPa |
| Allongement à la rupture | 3,1% | 5,3% |
| Résistance aux chocs Izod | 32kJ/㎡ | 35kJ/㎡ |
II.Imprimabilité
PETG : Le PETG a un point de fusion et une viscosité de fusion plus élevés, nécessitant ainsi des températures d'impression et de lit chauffant plus élevées. Il est très sujet au cordage lors de l’impression 3D. Un ajustement approprié est nécessaire pour garantir des résultats optimaux.
PLA : Le PLA a un point de fusion et une viscosité à l’état fondu plus bas et sa température d’impression est donc inférieure à celle du PETG. Il est facile à imprimer et convient à la plupart des imprimantes 3D, ce qui le rend convivial pour les débutants.
III. Biodégradabilité
PETG : Le PETG n'est pas un matériau biodégradable et se dégrade lentement dans l'environnement naturel. La décomposition en substances naturelles peut prendre beaucoup de temps.
PLA : Le PLA est un matériau biodégradable qui peut se dégrader rapidement et éventuellement se décomposer en substances naturelles. Il est plus respectueux de l’environnement et convient aux applications jetables et à court terme.
B. Avantages et inconvénients du PETG
Avantages du PETG :
Résistance et durabilité : le PETG est plus résistant et plus durable que le PLA, et peut subir des charges de contrainte et d'impact plus importantes.
Résistance chimique : le PETG a une meilleure résistance chimique. Le polymère PETG possède une solide immunité contre une myriade de composés corrosifs. Sa constitution chimique confère une résilience contre les effets délétères de solutions caustiques particulières et d'agents acides ou basiques qui autrement compromettraient son intégrité structurelle.
Transparence : En raison de sa composition chimique et de sa structure uniques, le PETG présente une bonne transparence optique, ce qui le rend
Stabilité thermique : le PETG a une plus grande stabilité thermique et peut conserver sa forme et sa résistance à des températures élevées.
Facile à former : le PETG est très polyvalent, car il peut être facilement formé sous vide ou thermoformé et a la capacité de résister à des pressions élevées sans aucun risque de fissuration. Il peut être moulé par injection sous différentes formes ou extrudé en feuilles.
Recyclabilité : le PETG peut être recyclé et retraité en de nouveaux produits, ce qui est bénéfique pour l'économie circulaire.
Inconvénients du PETG :
Non-biodégradabilité : le PETG se dégrade lentement dans l'environnement naturel, n'est pas biodégradable et peut potentiellement s'accumuler dans l'environnement.
Absorption d’eau : Il présente un degré élevé d’absorption d’eau. Le PETG absorbe facilement l’eau s’il n’est pas stocké correctement. Cela rendra les pièces plus cassantes.
Exigences d'impression rigoureuses : étant donné que le PETG est plus sujet au cordage que le PLA ou l'ABS, vous devrez expérimenter les paramètres de rétraction et de pontage pour obtenir des impressions de qualité.
Avantages du PLA :
Facile à imprimer : le PLA est plus facile à imprimer car il présente un faible retrait, une bonne compatibilité et une grande adhérence.
Biodégradabilité : Le PLA est un matériau biodégradable qui peut se dégrader rapidement et se décomposer en substances naturelles dans des conditions appropriées.
Respectueux de l'environnement : le PLA est fabriqué à partir de ressources végétales renouvelables, relativement respectueux de l'environnement et réduit la dépendance aux combustibles fossiles.
Faible retrait thermique : le PLA a un taux de retrait thermique relativement faible, ce qui est bénéfique pour l'impression de grands modèles et réduit la distorsion de l'impression.
Inconvénients du PLA :
- Résistance et durabilité inférieures : comparé au PETG, le PLA a une résistance et une durabilité inférieures et ne convient pas aux applications nécessitant une résistance élevée.
- Faible point de fusion : le faible point de fusion du PLA lui permet de se ramollir et de se déformer facilement dans des environnements à haute température.
Pourquoi le PETG ne peut pas remplacer le PLA et le PLA+ ?
Sur la base de la comparaison ci-dessus, il est évident que le PETG surpasse le PLA sous divers aspects. Non seulement le PETG est souvent plus abordable que le PLA+ , mais il peut même être moins cher que le PLA lui-même. Cependant, malgré ces avantages, le PETG n’a pas réussi à remplacer le PLA. Le principal obstacle réside dans le fait que le PETG est plus difficile à imprimer et peu convivial pour les débutants.
Applications du PETG
Industrie manufacturière : Le PETG trouve de nombreuses applications dans l’industrie manufacturière pour produire des composants industriels et des prototypes fonctionnels. Sa haute résistance et sa durabilité le rendent adapté à la fabrication de pièces et d'accessoires mécaniques. De plus, la résistance chimique du PETG lui permet d'être utilisé dans la production de composants entrant en contact avec des produits chimiques, tels que des tuyaux et des vannes servant d'équipements de traitement chimique.
Domaine médical : Certains PETG ont une excellente biocompatibilité et transparence qui peuvent être largement utilisées dans le domaine médical. Il peut être utilisé pour fabriquer des dispositifs médicaux, des modèles médicaux, des cadres de masques, des supports de tubes à essai, etc. La biocompatibilité de certains PETG le rend adapté aux applications impliquant un contact humain, tandis que sa transparence permet une observation visuelle claire.
Industrie de l’emballage : Le PETG est largement utilisé dans l’industrie de l’emballage. Il peut être utilisé pour produire des boîtes d’emballage transparentes, des bouteilles, des conteneurs et bien plus encore. La résistance aux chocs et la durabilité du PETG garantissent la protection des articles emballés contre les dommages. De plus, sa résistance chimique permet un contact sûr avec divers produits chimiques.
Design créatif : Grâce à son excellente transparence et à sa capacité de teinture, le PETG libère le potentiel du domaine du design créatif. Il peut être utilisé pour créer des abat-jour, des objets décoratifs et des œuvres d'art. La polyvalence du PETG permet aux concepteurs de réaliser diverses formes et structures complexes.
Secteur de l'éducation : le PETG est un matériau relativement sûr et peut être utilisé dans l'enseignement de l'impression 3D dans les écoles et les établissements d'enseignement. Les étudiants peuvent utiliser le PETG pour fabriquer des modèles, des prototypes et des affichages tangibles, enrichissant ainsi leur compréhension des structures d'objets et des principes de conception.
Signalisation et affichage : le PETG est largement utilisé pour les stands et les présentoirs de points de vente. Grâce à sa capacité à se teinter facilement avec des couleurs transparentes, il convient également parfaitement à la signalétique.
Conseils pour le PETG - Impression
- Température : Compte tenu de la résistance et de l'esthétique de la surface des modèles imprimés, les résultats peuvent différer considérablement en fonction de l'imprimante 3D et du filament spécifiques utilisés. Dans ce contexte, il est essentiel de respecter un principe fondamental :
a.Pour un attrait visuel amélioré, ajustez la température en conséquence. La température d'impression PETG est de 230 à 240 ℃.
b. Si le modèle nécessite une résistance accrue, augmentez la température d'impression.
- Refroidissement : le PETG présente des exigences de refroidissement distinctes. Il ne doit pas subir de refroidissement insuffisant ou excessif, car ce dernier pourrait compromettre l'adhérence des couches. Les différentes spécifications des machines et les exigences en matière de ventilateurs rendent difficile la fourniture de valeurs précises d'intensité de refroidissement. Par conséquent, les paramètres de refroidissement spécifiques doivent être ajustés en fonction des circonstances réelles. C’est là un principe directeur : tout en garantissant la robustesse du modèle, maximiser l’intensité du refroidissement pour atteindre le résultat esthétique souhaité. Par exemple, si le réglage du refroidissement à 100 % diminue considérablement la résistance du modèle, réduisez progressivement l'intensité du refroidissement de 20 %. En utilisant cette approche, imprimez une tour de température pour identifier l’intensité optimale du ventilateur.
- Rétraction : la définition des paramètres de rétraction vise à résoudre le cordage. En utilisant SUNLU PETG comme exemple, 220 degrés Celsius constituent le seuil de température minimum pour maintenir une résistance acceptable du modèle. Imprimer une tour de test de rétraction est un bon moyen de lutter contre le cordage. La rétraction régulière des plages de la tour de test s'étend généralement de 1 à 3 mm pour les extrudeuses proches et de 4 à 10 mm pour les extrudeuses distantes. En cas de cordage notable malgré des réglages de rétraction élevés, pensez à augmenter la vitesse de rétraction. Des valeurs de rétraction trop élevées peuvent laisser des imperfections mineures sur la surface du modèle et augmenter le risque de colmatage du filament.
- Adhésion au lit : le PETG présente un refroidissement rapide, une fluidité limitée et une propension à l’adhésion des buses. Par conséquent, il est conseillé d'augmenter légèrement le décalage de l'axe Z d'environ 0,05 mm. Alternativement, l'utilisation d'un lit de verre en conjonction avec de la colle PVP peut renforcer l'adhérence du lit.
En conclusion, le PETG est un matériau qui combine les avantages de l’ABS et du PLA. Il atteint une qualité d'impression similaire à celle du PLA tout en présentant la résistance et la durabilité de l'ABS. De plus, le PETG présente une excellente transparence et une excellente résistance à la chaleur, répondant ainsi à une variété de besoins des utilisateurs. Il convient toutefois de noter que le PETG impose des exigences plus élevées en matière de techniques d'impression.
——————————————————
