Les meilleurs filaments pour l’impression 3D : PLA, PETG, TPU et bien d’autres

Tout propriétaire d’une imprimante 3D finit un jour par contempler un mur de bobines en se demandant laquelle lui est vraiment nécessaire. Le PLA est partout. Le PETG semble plus robuste. Le TPU se plie. L’ABS sent mauvais. Le Nylon coûte le prix d’un bon dîner. Et puis il y a les filaments chargés en bois ou en fibres de carbone, les filaments soyeux, phosphorescents et toutes les nouveautés apparues dans votre fil d’actualité la semaine dernière.

La différence entre une pièce qui remplit son rôle et une autre qui casse, se déforme ou fond au soleil tient souvent au choix du bon filament. Pas le plus sophistiqué. Pas le moins cher. Celui qui convient à ce que vous fabriquez.

Ce guide présente tous les filaments que vous serez réellement amené à utiliser, avec leurs paramètres d’impression, leurs caractéristiques de résistance et, pour chacun, un bilan honnête des avantages et des inconvénients. Si vous débutez, notre guide pour débutants explique la configuration de la machine et les premières impressions. Cet article reprend là où s’arrêtait la partie de ce guide consacrée aux filaments.

Ce qui rend un filament facile (ou affreux) à imprimer

Avant d’examiner chaque matériau, trois propriétés déterminent les difficultés qu’un filament risque de vous causer :

Tendance à la déformation. Certains plastiques se rétractent en refroidissant. Si une partie refroidit plus vite qu’une autre, cette rétraction inégale soulève les coins du plateau et déforme la géométrie. L’ABS est tristement célèbre pour cela. Le PLA ne se déforme presque pas.

Sensibilité à la température. Des températures d’impression plus élevées exigent une régulation plus précise de la tête chauffante et du plateau. Les matériaux qui s’impriment à plus de 240C nécessitent souvent une imprimante fermée afin de maintenir une température ambiante stable. Votre Ender à châssis ouvert peut gérer le PLA et le PETG. L’ABS et le Nylon préfèrent une enceinte fermée.

Absorption d’humidité. Certains filaments absorbent l’eau présente dans l’air et s’impriment très mal lorsqu’ils sont humides. Le Nylon est le pire dans ce domaine. Le PLA y est à peine sensible. Si une bobine s’imprime parfaitement lorsqu’elle est neuve, puis très mal un mois plus tard, l’humidité en est presque toujours la cause.

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PLA (acide polylactique)

Le choix par défaut. Celui qui était fourni avec votre imprimante. Celui que vous utiliserez pour 80% de vos impressions, et cela convient parfaitement.

Le PLA est issu d’amidons végétaux et c’est le filament avec lequel il est le plus facile de réussir une impression. Il ne se déforme pas, adhère à presque toutes les surfaces de plateau, s’imprime à basse température et se décline dans plus de couleurs qu’un magasin de peinture. Si vous fabriquez un objet décoratif, un prototype ou quoi que ce soit qui ne sera exposé ni à la chaleur ni à de fortes contraintes, le PLA est la solution.

Température de la buse : 190–220C

Température du plateau : 50–60C (s’imprime aussi très bien sur un plateau non chauffant)

Adhérence au plateau : Adhère à tout : verre, PEI, BuildTak, ruban de masquage bleu. Le PLA n’est pas difficile.

Résistance : Modérée. Rigide, mais cassant en cas de choc brutal. Il se fissure au lieu de fléchir.

Facilité d’impression : C’est le plus facile. Si le PLA s’imprime mal sur votre machine, le problème vient de la machine.

Coût : $15–$25 par kg. C’est la catégorie de filaments la plus abordable.

Idéal pour : Les impressions décoratives, les prototypes, les figurines, les accessoires de costumes, les maquettes d’exposition, les lithophanies et tout objet conservé à l’intérieur à température ambiante.

PETG (polyéthylène téréphtalate modifié au glycol)

Le PETG est l’évolution raisonnable du PLA. Il est plus résistant, plus souple, plus résistant à la chaleur et presque aussi facile à imprimer. Si le PLA est votre matériau de tous les jours, le PETG est celui que vous choisissez lorsqu’une pièce doit supporter un usage réel.

Son comportement à l’impression diffère légèrement de celui du PLA. Le PETG produit davantage de fils (ces minces filaments qui apparaissent entre les déplacements) et adhère plus fortement à la buse. Mais ce sont des désagréments esthétiques, pas des causes d’échec. Un petit réglage de la rétraction suffit à les résoudre.

Température de la buse : 220–250C

Température du plateau : 70–80C

Adhérence au plateau : Bonne sur le PEI et les surfaces texturées. Peut adhérer trop fortement au verre lisse (utilisez un bâton de colle ou de la laque comme agent de démoulage).

Résistance : Bonne. Plus résistant que le PLA, il fléchit légèrement avant de céder. Contrairement au PLA, il ne se brise pas sous l’effet d’un choc.

Facilité d’impression : Facile à moyenne. Il produit plus de fils que le PLA, mais reste globalement très tolérant.

Coût : $18–$28 par kg.

Idéal pour : Les pièces fonctionnelles, les boîtiers, les supports, les objets destinés à l’extérieur, les pièces mécaniques qui doivent conserver une certaine souplesse et les pièces en contact avec des aliments, uniquement lorsque le filament précis est certifié par son fabricant pour l’usage prévu et que l’ensemble du processus d’impression respecte les recommandations correspondantes.

ABS (acrylonitrile butadiène styrène)

L’ABS est le plastique dont sont faites les briques LEGO. Il est robuste, résistant à la chaleur et utilisé en impression 3D depuis les débuts de cette technologie. C’est aussi le filament qui apprend aux débutants ce que signifient déformation et extraction des émanations.

L’ABS nécessite une imprimante fermée. Point final. Sur une machine à châssis ouvert, l’air ambiant refroidit l’impression de façon inégale, ce qui provoque des déformations et une séparation des couches. Dans une enceinte fermée (Bambu Lab P1S, Creality K1 ou modèle à fabriquer soi-même), l’ABS s’imprime de manière fiable et produit des pièces solides et durables. Sans enceinte, vous passerez plus de temps à lutter contre les échecs qu’à imprimer.

Température de la buse : 230–260C

Température du plateau : 90–110C

Adhérence au plateau : Moyenne. Nécessite une température élevée du plateau. Du jus d’ABS (de l’ABS dissous dans l’acétone) ou un bâton de colle améliore l’adhérence. Se déforme fortement sur les plateaux non chauffants.

Résistance : Très bonne. Robuste et résistant aux chocs, il ne se brise pas comme le PLA.

Facilité d’impression : Difficile. Nécessite une enceinte fermée, une température de plateau élevée et une bonne ventilation. Produit des émanations (styrène) qu’il vaut mieux ne pas respirer.

Coût : $18–$25 par kg.

Idéal pour : Les pièces mécaniques, les composants automobiles, les applications exigeant une résistance à la chaleur et les pièces destinées à être lissées à l’acétone pour obtenir une finition brillante.

TPU (polyuréthane thermoplastique)

Le TPU est souple. Vraiment souple, comme du caoutchouc. Imprimez une coque de téléphone et vous pourrez la plier. Imprimez un joint et il assurera réellement l’étanchéité. Imprimez un amortisseur de vibrations et il les amortira vraiment. Le TPU ouvre la voie à toute une catégorie de pièces que les filaments rigides ne peuvent tout simplement pas produire.

La difficulté réside dans son entraînement. Le TPU est mou et compressible : il peut donc se tordre ou se coincer dans l’extrudeur au lieu d’avancer régulièrement. Les extrudeurs à entraînement direct le gèrent bien. Avec les systèmes à tube Bowden, le résultat est aléatoire. Il est indispensable d’imprimer plus lentement.

Température de la buse : 210–230C

Température du plateau : 40–60C

Adhérence au plateau : Bonne. Le TPU adhère bien à la plupart des surfaces. Parfois même trop bien.

Résistance : Faible rigidité, mais très forte capacité d’allongement. Le TPU s’étire et se plie au lieu de rompre.

Facilité d’impression : Moyenne. Les extrudeurs à entraînement direct le gèrent sans difficulté. Les systèmes Bowden ont plus de mal. Imprimez lentement (20–30mm/s) et désactivez la rétraction ou réduisez-la au minimum.

Coût : $25–$40 par kg.

Idéal pour : Les coques de téléphone, les bracelets de montre, les joints, les butées, les supports antivibrations, les poignées, les charnières souples et les objets à porter.

ASA (acrylonitrile styrène acrylate)

L’ASA est ce que l’ABS voudrait devenir en grandissant. Il offre la même résistance mécanique et thermique, mais aussi une résistance aux UV qui fait totalement défaut à l’ABS. Laissées à l’extérieur pendant des mois, les pièces en ABS jaunissent et deviennent cassantes. L’ASA supporte sans broncher des années d’exposition au soleil.

Les exigences d’impression sont les mêmes que pour l’ABS : une imprimante fermée, une température de plateau élevée et une bonne ventilation. Si vous savez imprimer l’ABS, vous savez imprimer l’ASA. La principale raison de choisir l’ASA plutôt que l’ABS est une utilisation en extérieur.

Température de la buse : 235–260C

Température du plateau : 90–110C

Adhérence au plateau : Semblable à celle de l’ABS. Nécessite une imprimante fermée et un plateau chauffant.

Résistance : Très bonne. Comparable à celle de l’ABS, avec une stabilité supplémentaire aux UV.

Facilité d’impression : Difficile. Mêmes exigences que l’ABS en matière d’enceinte fermée et de ventilation.

Coût : $25–$35 par kg.

Idéal pour : Les pièces extérieures, les accessoires de jardin, les garnitures automobiles et tout objet exposé durablement à la lumière directe du soleil.

Filament nylon (PA6, PA12)

Le Nylon est le matériau des pièces soumises à des conditions sévères. Il est incroyablement robuste, résiste à l’usure et possède une glisse naturelle qui le rend idéal pour les engrenages, les paliers et les pièces coulissantes. C’est le filament auquel vous passez lorsque le PLA et le PETG ne sont pas assez résistants.

Le problème, c’est que le Nylon absorbe l’humidité de l’air comme une éponge. Une bobine laissée à l’air libre pendant une semaine peut devenir inutilisable. Pendant l’impression, vous entendrez des claquements et des crépitements (c’est l’humidité qui bout dans la buse), tandis que les pièces présenteront des surfaces rugueuses et une mauvaise adhérence entre les couches. Séchez votre Nylon avant chaque impression et conservez-le dans un contenant hermétique avec un dessiccant.

Température de la buse : 240–270C

Température du plateau : 70–90C (certains mélanges nécessitent une température supérieure)

Adhérence au plateau : Mauvaise sur la plupart des surfaces. Utilisez du PEI avec un bâton de colle, ou du garolite (la référence absolue pour l’adhérence du Nylon).

Résistance : Excellente. C’est le filament courant le plus résistant. Résistance élevée aux chocs, à l’usure et à la fatigue.

Facilité d’impression : Difficile. Hygroscopique (absorbe l’humidité), se déforme fortement et nécessite une enceinte fermée. Ne convient pas aux débutants.

Coût : $30–$50 par kg.

Idéal pour : Les engrenages, les paliers, les charnières, les charnières flexibles monoblocs, les pièces structurelles et tout élément nécessitant une résistance à l’usure ou des flexions répétées.

Filaments spéciaux

Ces filaments associent un matériau de base standard (généralement du PLA) à des additifs produisant des effets particuliers. Ils sont amusants, très esthétiques et présentent chacun leurs particularités.

PLA chargé en bois

Du PLA mélangé à de fines particules de bois (généralement environ 30% de fibres de bois). Les impressions ont l’aspect et le toucher du bois. La pièce terminée peut être poncée et teinte. Les essences de bois varient selon les marques, tout comme la couleur et la texture.

Température de la buse : 190–220C. Des températures supérieures produisent des variations de « veinage » plus foncées.

Idéal pour : Les objets décoratifs, les cadres photo, les figurines et tout objet auquel un aspect bois naturel apporte une valeur supplémentaire.

Attention : Utilisez une buse d’un diamètre minimal de 0.5mm. À la longue, les particules de bois bouchent les buses de 0.4mm. Avec les filaments chargés, les buses en acier trempé durent plus longtemps que celles en laiton.

Renforcé en fibres de carbone

Du PLA ou du PETG renforcé par de courts brins de fibres de carbone. Il est nettement plus rigide que le matériau de base et présente une finition de surface mate et texturée à l’aspect professionnel.

Température de la buse : Identique à celle du matériau de base (plage du PLA ou du PETG).

Idéal pour : Les châssis de drones, les pièces de voitures radiocommandées, les supports structurels et tout objet nécessitant une rigidité maximale pour un poids minimal.

Attention : Les fibres de carbone sont abrasives. Elles détruiront une buse en laiton en quelques impressions. Utilisez une buse en acier trempé ou en rubis. Ce n’est pas facultatif.

PLA soyeux

Du PLA contenant des additifs qui créent un éclat brillant et soyeux. Il existe en versions unies et en variantes multicolores « arc-en-ciel », dont la couleur évolue le long de la bobine. C’est le filament que l’on achète pour créer des objets qui attirent l’attention sur une étagère.

Température de la buse : 200–230C (légèrement supérieure à celle du PLA standard).

Idéal pour : Les vases, les objets décoratifs, les pièces d’exposition et les cadeaux. Tout ce pour quoi l’impact visuel compte davantage que la résistance structurelle.

Attention : Le PLA soyeux est moins résistant et plus cassant que le PLA standard. Ne l’utilisez pas pour des pièces fonctionnelles. Il est purement décoratif.

PLA phosphorescent

Du PLA mélangé à des particules d’aluminate de strontium qui absorbent puis réémettent la lumière. Ces particules sont abrasives et produisent une texture de surface légèrement granuleuse.

Température de la buse : 200–220C.

Idéal pour : Les veilleuses, les panneaux, les jouets pour enfants, les décorations d’Halloween et les breloques de porte-clés.

Attention : Abrasif. Utilisez une buse en acier trempé. En raison des particules, la surface imprimée est légèrement plus rugueuse qu’avec du PLA standard.

Tableau comparatif des filaments

Comment choisir votre filament

Vous ne savez pas quel matériau convient à votre projet ? Suivez cet arbre de décision rapide :

À l’extérieur, en plein soleil ? Utilisez de l’ASA. L’ABS et le PLA se dégradent sous l’effet des UV. Le PETG résiste plutôt bien, mais moins efficacement.

La pièce doit fléchir ou se comprimer ? Choisissez le TPU. Aucun autre matériau ne l’égale pour les pièces souples.

Elle doit résister à plus de 60C ? Évitez le PLA. Utilisez du PETG (jusqu’à ~80C), de l’ABS ou de l’ASA (jusqu’à ~100C), ou du Nylon (jusqu’à ~110C).

Elle subira des chocs répétés ou des contraintes mécaniques ? Choisissez le Nylon pour une résistance optimale aux chocs. Le PETG offre un bon compromis. Le PLA se fissurera.

Elle sera décorative et restera sur une étagère ? Choisissez le PLA. Du PLA soyeux si vous voulez faire forte impression. Du PLA chargé en bois pour un aspect naturel.

C’est un prototype que vous réimprimerez plus tard ? Choisissez le PLA. Peu coûteux, rapide et jetable.

C’est votre première impression 3D et vous ne savez pas trop comment vous y prendre ? Choisissez le PLA. Toujours le PLA.

Le stockage compte plus que vous ne le pensez

Même le PLA s’imprime moins bien lorsqu’il est humide. Le Nylon devient inutilisable. Le PETG produit davantage de fils. Le stockage correct des filaments n’a rien de compliqué, il exige simplement de la régularité.

Des contenants hermétiques avec dessiccant constituent le strict minimum. Pour un usage occasionnel, de grands sacs Ziploc contenant quelques sachets de gel de silice font l’affaire. Des boîtes à céréales munies d’un couvercle à joint constituent une amélioration économique.

Les boîtes hermétiques pour filament permettent d’imprimer directement depuis un contenant fermé. Elles sont indispensables pour le Nylon et recommandées pour le PETG et le TPU dans les climats humides.

Les séchoirs à filament éliminent activement l’humidité. Si une bobine est restée à l’air libre, 4–6 heures à la bonne température la remettent en état. Séchez le Nylon à 70C, le PETG à 65C et le PLA à 45C.

Formats de fichiers et conversions

La plupart des logiciels de tranchage utilisent des fichiers STL, mais les modèles sont aussi proposés en OBJ, en 3MF et dans d’autres formats. Si vous téléchargez un modèle dans un format que votre logiciel de tranchage n’accepte pas, File Converter convertit gratuitement les fichiers STL, OBJ et 3MF. Importez votre fichier, choisissez le format de sortie, puis téléchargez-le.

Le format 3MF mérite d’être connu. Il regroupe les données de maillage, les informations de couleur et les paramètres d’impression dans un seul fichier. Bambu Lab et PrusaSlicer le prennent tous deux en charge nativement, et il devient le format privilégié pour partager des modèles prêts à imprimer. Si vous associez l’impression 3D à la découpe laser ou à l’usinage CNC, notre guide sur les logiciels de conception gratuits présente des outils adaptés aux flux de travail 2D et 3D.

Une fois à l’aise avec les filaments, essayez de transformer des photos en modèles de relief 3D ou en lithophanies. Ce sont deux excellents projets en PLA qui révèlent tout le potentiel de votre imprimante.

Lancez l’impression

Vous n’avez pas besoin d’une collection de filaments pour débuter. Une seule bobine de PLA vous apprend tout ce qu’il faut savoir sur le comportement de votre imprimante, les réglages de votre logiciel de tranchage et vos propres préférences. Une fois que vous comprenez l’interaction entre la hauteur de couche, la vitesse et la température, passer au PETG puis à d’autres matériaux paraît naturel plutôt qu’intimidant.

Bonnes créations !