Le filament polypropylène (ou PP) a récemment été ajouté à la gamme des filaments disponibles pour l’impression 3D. Ce matériau semi-rigide est idéal pour de nombreuses applications nécessitant de la résistance mécanique et chimique. Disponible en diamètre 1.75mm et 2.85mm, ce filament s’adaptera facilement à la majorité des imprimantes 3D de bureau professionnelles.
Plusieurs variétés de filament polypropylène existent. Certains sont des filaments « purs » comme ceux d’Ultimaker ou de Smart Materials par exemple, d'autres sont des variations renforcées comme le GF30-PP d’Owens Corning, un filament polypropylène renforcé en fibres de verre.
Protocole de test : Nos tests ont été effectués sur des imprimantes 3D Ultimaker 2+ et Ultimaker 3.
Comment imprimer le filament polypropylène ?
Impression 3D en polypropylène : quels paramétrages ?
Nous vous conseillons une température de chauffe plateau à hauteur de 100 °C (certains PP sont néanmoins compatibles avec les imprimantes 3D à plateau froid). Concernant la température d’extrusion, elle sera comprise entre 220 et 240° (à 5° près, l’impression de certains filaments PP se verra grandement améliorée). Dans tous les cas, référez-vous aux données des fabricants du filament que vous utilisez pour créer vos profils de température.
Bien que certains fabricants de filaments polypropylène suggèrent des vitesses théoriques plus élevées, nous vous recommandons une vitesse d’impression plutôt basse, comprise entre 25 et 35 mm/s.
Quels accessoires utiliser pour imprimer le polypropylène ?
Le polypropylène est un filament 3D qui aura tendance à souffrir de warping (décollement) et d’une inadhérence aux revêtements traditionnels (verre, buildtak, colle…). Il est donc nécessaire de s’équiper d’une surface d’impression adéquate.
| Découvrez également notre article sur les avantages d'une enceinte fermée pour vos impressions 3D afin d'éviter le phénomène de warping. |
L’utilisation de ce matériau requiert soit l’ajout de feuilles adhésives (type Ultimaker ou Avery ref L7567), soit l'utilisation de scotch standard type crystal (conçu à base de polypropylène) de grande largeur. Ces deux surfaces se sont montrées efficaces dans l’impression 3D de nos filaments 3D polypropylène. Certaines marques de filaments fournissent une feuille polypropylène avec chaque bobine (la marque Forefront notamment, qui est distribuée sur Makershop).
Une autre solution innovante nous vient du fabricant espagnol Smart Materials 3D qui propose un stick appelé Smart Stick qui dépose une fine peau sur votre plateau afin d’y faire adhérer vos impressions en PP.
Ces deux solutions sont les plus efficaces et accessibles actuellement. Elles nécessitent cependant un nettoyage régulier de votre plateau à l’eau chaude pour un bon retrait des résidus.
Comment faciliter l’impression du PP ?
Pour certains filaments 3D sensibles aux variations de température, une enceinte d'impression close peut s'avérer nécessaire (kit capot et porte ou box intégrale). Dans le cas du polypropylène, nous vous conseillons de laisser l’enceinte de votre imprimante au moins semi-ouverte. En effet, l’accumulation de chaleur dans votre imprimante 3D peut avoir un effet de « bourrelet » sur l’impression de ce matériau s’il ne refroidit pas correctement.
Enfin, pour les filaments polypropylène renforcés en fibres, l'utilisation d'une buse en acier sera nécessaire. En effet, les fibres intégrées au PP auront tendances à détériorer rapidement les buses classiques en laiton.
Quels sont les difficultés liées à l’impression du PP ?
L'impression se décolle du plateau
L’impression 3D du filament Polypropylène peut s’avérer compliquée au niveau de l’accroche plateau. En effet, comme énoncé dans nos conseils d’accessoires, il est primordial d'utiliser une solution adhésive particulière et adaptée au polypropylène. Feuilles adhésives, scotch ou encore Smart Stick vous permettront de réaliser des impressions 3D sans décollement.
Manque de détails sur la pièce imprimée
Pour les impressions 3D nécessitant des détails fins et précis, le filament 3D polypropylène ne sera pas adapté. La composition de ce matériau lui confère un processus de fonte particulier propre aux matériaux dit semi-cristallins. C'est cette cristallisation qui provoquera un manque de détails fins et une définition moins élevée que d'autres matériaux. Nous conseillons donc de prendre en compte cette particularité dans la modélisation de vos pièces en évitant les arrêtes et pointes trop fines de taille inférieure à 2mm.
Apparition de cordage (stringing) pendant l'impression
Comme le nylon, le filament polypropylène a un comportement fluide lors de l’impression. Lors des déplacements de la buse, il se peut que le filament ait tendance à couler légèrement et donc générer des traînées, aussi appelées stringing. Pour éviter ce problème, il est conseillé d’imprimer les pièces une part une de sorte à éviter au maximum les déplacements de buse hors impression.
Utilisations du polypropylène dans l’impression 3D
Le polypropylène est un matériau couramment utilisé dans l’industrie, il est compatible avec une grande variété d’utilisations. Le PP est largement utilisé pour ces caractéristiques de semi-rigidité et pour son excellente résistance à l’impact. Facile à colorer, il s'agit d'un matériau d’impression léger, qui n’absorbe pas l’eau et qui est étanche au gaz. Il est également très résistant mécaniquement et ne se détériore pas au contact d'agents chimiques.
Emballage et packaging
Le filament Polypropylène peut être utilisé dans le secteur de l’emballage et du packaging. Les propriétés de résistance chimique et d’étanchéité alliées à la possibilité de contact alimentaire (se référer aux normes indiquées par le fabricant) lui permettent d'être utilisé dans la fabrication de boîtes alimentaires compatibles avec un passage au lave-vaisselle.
Contenant et réservoir liquide
Grâce à sa résistance aux produits chimiques tels que les acides ou solvants couramment utilisés dans les laboratoires ou par les professionnels de la chimie, le filament polypropylène peut être utilisé pour la conception de contenant liquide ou bouteille de produits chimiques. Durable et semi-rigide, le polypropylène peut également servir pour la réalisation de cuve ou de réservoir pour liquide de refroidissement ou liquide de frein pour le secteur automobile.
Charnières, pinces et attaches
Le filament polypropylène se caractérise par sa haute résistance à la fatigue, il peut être tordu, courbé et subir de nombreuses torsions sans casser. Ces caractéristiques lui permettent d'imprimer des pièces soumises à la flexion et à la tension. Charnières, articulations, pinces... les pièces imprimées en polypropylène restent fonctionnelles durant une longue période d'utilisation.
Conseils relatifs à l'impression 3D du polypropylène sur Ultimaker : En ce qui concerne les imprimantes Ultimaker, dans un premier temps, veillez à effectuer la mise à jour du logiciel CURA dans sa dernière version pour bénéficier d’un profil d’impression optimal. Il est également nécessaire de mettre à jour le firmware de votre Ultimaker 2+ ou Ultimaker 3 afin de profiter du profil PP Polypropylène intégré.
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