Meilleur que le PETG ? Pourquoi le filament PCTG est une véritable évolution pour votre imprimante 3D

L’un des plus grands atouts du PCTG est qu’il s’imprime sur la plupart des machines FDM standard sans matériel spécifique. Les températures recommandées se situent dans la partie haute de la fourchette du PETG (entre 250 – 290 °C), avec un plateau chauffant autour de 80 – 100 °C, ce qui est tout à fait possible sur les imprimantes des imprimeurs occasionnels comme pour celles de niveau prosommateur.

Les fabricants de matériaux affirment que vous n’avez pas besoin d’un habitacle chauffé pour obtenir d’excellents résultats. Cependant, vous devez tout de même essayer d’éviter les courants d’air dans votre espace de travail et maintenir une température constante. Notre impression d’une lampe avec le PCTG transparent de Protopasta a montré un décalage de couche notable lorsque nous avons ouvert la porte de l’habitacle de notre Prusa CoreOne L pendant quatre minutes pour filmer une vidéo en cours d’impression. La température de la chambre était d’environ 40 °C et a chuté avec la porte ouverte.

Pour être honnête, les profils de slicer peuvent se faire rares, vous devrez donc créer le vôtre pour votre machine spécifique. Il y avait un profil pour le PCTG Spectrum sur notre Prusa CoreOne L, mais nous avons dû l’ajuster afin d’obtenir les réglages optimaux pour le Protopasta. Certains slicers n’incluent aucun préréglage pour le PCTG ; vous devrez peut-être partir d’un profil PETG et l’ajuster selon les recommandations du fabricant de PCTG.

3D-Fuel affirme que le PCTG est une « puissante amélioration par rapport au PETG lorsqu’il est imprimé correctement », et par « correctement », ils entendent :

• Hotend : 250 – 280 °C (plus chaud pour des couches rapides/épaisses, plus froid pour des couches lentes et fines)
• Plateau : 80 °C, PEI texturé
• Ventilation : aussi bas que possible ou 50 % de moins que pour le PETG
• Habitacle : facultatif, mais la température de chauffe idéale est de 45 °C

Les tests d’impression et les tours de température sont une bonne idée pour éviter de gaspiller du filament. Nous n’avons eu aucun problème d’adhérence en imprimant le PCTG de Protopasta sur une plaque PEI lisse, mais celui de 3D-Fuel a eu quelques difficultés à accrocher, ce qui a été résolu en passant à une plaque PEI texturée et en utilisant un peu de colle.

Le PCTG résout de nombreux problèmes pratiques, mais il n’est pas parfait :

• Sensibilité à l’humidité : comme de nombreux copolyesters, le PCTG absorbe l’humidité avec le temps. Le séchage ou l’utilisation d’une dry box peut aider à préserver la qualité de l’impression.
• Pas absolu en termes de résistance : bien qu’il soit solide, le PCTG n’égale pas la résistance à de hautes températures des matériaux comme le PC.

D’après les fiches techniques que nous avons consultées, la résistance aux chocs Izod du PCTG est environ 20 fois supérieure à celle du PETG commun.

Concrètement, cela signifie que la grande différence n’est pas que le PCTG supporte comme par magie plus de poids, mais qu’il est beaucoup plus difficile à fissurer suite à un choc soudain. Les pièces ont plus de chances de se plier ou de se déformer avant de se casser, ce qui le rend très attrayant pour les porte-outils, les pièces d’engins radiocommandés, les coques de protection et tout ce qui risque de tomber ou de subir des impacts.

Le PCTG présente une résistance aux chocs qui surpasse à la fois celle du PETG et du PLA Tough.

*Résistance au choc Izod avec entaille à 23 °C selon la norme ISO 180. Certaines marques de PCTG n’indiquent pas la résistance au choc dans leurs fiches techniques.

La durabilité du PCTG est l’un de ses points forts. Dans des applications fonctionnelles telles que les supports, les gabarits de montage et les boitiers d’utilisation finale, il résiste mieux aux fissures et aux déformations comparé au PLA Tough ou au PETG.

Il est plus judicieux de se tourner vers le PCTG plutôt que le PLA Tough lorsque vous avez besoin d’une meilleure résistance à la chaleur, aux produits chimiques et à une utilisation prolongée. Si votre pièce ne nécessite aucune de ces qualités, le PCTG ne justifie pas son prix supplémentaire.

Le PCTG n’est pas seulement tenace ; il est également chimiquement résistant, ce qui ouvre des possibilités d’utilisation pour les emballages, les accessoires de cuisine ou de salle de bain, le matériel de laboratoire et les accessoires de vélo qui dégraderaient autrement le PLA ou même le PETG.

Cette propriété s’étend également à la résistance à l’humidité. Bien que le PCTG (comme d’autres polyesters modifiés au glycol) puisse être un peu hygroscopique, il gère généralement mieux les environnements humides que de nombreux filaments de loisir et tolère de brèves expositions en extérieur avec une moindre perte de propriétés.

L’équilibre du PCTG entre résistance mécanique, transparence et facilité d’impression en fait un choix attrayant pour un large éventail d’applications, en passant par les prototypes fonctionnels et les boitiers, les  gabarits et les fixations. Mais c’est dans la transparence qu’il excelle vraiment.

Le PCTG est généralement supérieur au PETG ou au polycarbonate (PC), en combinant clarté optique et robustesse.

Le PCTG peut offrir une meilleure clarté optique car il a tendance à rester transparent après le traitement, avec moins de structure interne qui disperse la lumière et rend les pièces troubles. Dans les plastiques transparents, l’ennemi n’est pas seulement la couleur : c’est la dispersion de la lumière causée par les cristallites, la tension interne, la séparation des phases, les bulles et les surfaces d’impression rugueuses.

• PETG : transparent, mais peut tout de même présenter un voile plus important selon la formulation et le traitement.
• PCTG : généralement plus fortement enclin à un comportement amorphe et de faible opacité.

Le PCTG présente souvent moins de blanchiment sous tension que le PC, ce qui signifie qu’il résiste à la tension de l’extrusion, du refroidissement et de l’adhérence inter-couches qui peuvent affecter la transparence du PC. Certains matériaux de la famille des PCTG sont fréquemment utilisés en moulage par injection et en thermoformage pour des applications optiques telles que les lentilles et les lunettes de sécurité, car ils allient transparence, résistance aux chocs, résistance chimique et stabilité hydrolytique.

• PC : intrinsèquement très transparent en tant que résine, mais plus difficile à imprimer clairement et plus sensible à la tension.
• PCTG : peut paraître plus transparent dans le cadre d’une utilisation FDM amateur, car il s’imprime avec moins de voile et moins de contraintes de déformation.

Une bobine de PCTG transparent ne crée pas automatiquement une pièce imprimée cristalline comme du verre. Les pièces FDM paraissent troubles principalement à cause des lignes de couche, de la rugosité de surface et d’une extrusion irrégulière.

Le PCTG aide car le polymère lui-même a une faible opacité, mais l’impression nécessite toujours les bons réglages. Pour obtenir le maximum de transparence, utilisez une buse plus grande, le mode paroi simple/mode vase là où c’est possible, une température d’extrusion élevée selon la plage du filament, une impression lente, une régularité de flux à 100 % et un filament très sec.

Le PCTG est déjà performant, mais il pourrait l’être encore plus. C’est le raisonnement derrière certaines versions « améliorées » de chez Protopasta que nous avons eues entre les mains. L’entreprise fabrique un PCTG avec fibre de verre et un autre avec fibre de carbone.

Pourquoi ? Parce que, comparé au HT PLA de l’entreprise, le PCTG pur « a, en fait, une résistance mécanique maximale et une rigidité inférieures », explique l’entreprise. « Et si nous pouvions augmenter la rigidité et la résistance du PCTG ? » se sont-ils demandé.

Protopasta a créé deux niveaux de charge pour le PCTG-CF (Fibre de Carbone) : l’un de couleur grise, optimisé pour conserver la ductilité et la durabilité aux chocs (HIG), et une seconde formulation de couleur noire avec une charge plus élevée (HSB), qui sacrifie un peu de ductilité pour obtenir une force et une rigidité encore plus grandes sans paraître trop cassante, selon eux.

L’impression de matériaux composites exige une buse en acier trempé, ce qui réduit un peu la facilité d’utilisation, mais si votre application requiert cet équilibre parfait de propriétés mécaniques qu’offre le PCTG chargé de fibres, alors il est fait pour vous.

Vous trouverez également un PCTG allié à la fibre de carbone chez 3D-Fuel et le fabricant de matériaux Rosa3D. Il contient 10 % de fibres de carbone. Quant au Nobufil PCTG, c’est un PCTG durable fabriqué à partir de déchets industriels recyclés en Europe.