Comment choisir le matériau que vous allez imprimer ? Beaucoup de facteurs sont à prendre en compte, notamment la difficulté d’impression du filament ou encore sa solidité une fois imprimé. Mais bien sûr, tout dépend de l’objet que voulez obtenir à la fin ! Par exemple, si vous imprimez un support pour GoPro, vous allez chercher un matériau résistant aux éléments extérieurs, mais si vous fabriquez un jouet rigolo pour votre neveu, il suffira de trouver un filament facile à imprimer.
En impression 3D, c’est souvent la rivalité PETG vs PLA qui domine : ce sont deux des filaments les plus utilisés parmi les makers amateurs, et ils ont chacun leurs avantages et leurs inconvénients en termes de difficulté d’impression, de résistance, etc. Cet article n’a pas pour objectif de clore le débat PETG vs PLA, mais d’expliquer ce en quoi ils sont différents afin de vous aider à déterminer lequel de ces matériaux saura répondre à vos besoins.
Les concurrents
Avant de nous attaquer aux différences entre PLA et PETG, commençons par faire un bref état des lieux pour chacun. Nous allons donc d’abord passer en revue les sources d’approvisionnement de chaque matériau, ainsi que leurs principaux avantages et inconvénients.
PLA
Tout d’abord, « PLA » est l’abréviation couramment utilisée pour désigner l’acide polylactique. Le PLA est le matériau de filament d’impression 3D le plus populaire et il est aussi largement répandu dans l’industrie des emballages alimentaires, car il est sans danger pour les aliments. Mais nous y reviendrons plus tard.
Pour rappel, le plastique PLA brut est issu notamment du maïs et de la canne à sucre. On extrait l’amidon de ces plantes, et on en fait un genre de sucre en le mélangeant avec certains produits chimiques. Le sucre est ensuite fermenté et condensé ou polymérisé pour créer la version brute du plastique PLA.
Si l’on doit retenir une chose sur le PLA, c’est à quel point il est facile à imprimer. Sa température de fusion et de transition vitreuse est très basse, ce qui permet de l’utiliser avec pratiquement toutes les imprimantes 3D FDM. De plus, le PLA n’est pas très sensible aux facteurs extérieurs et fonctionne avec toute une gamme de paramètres de slicer, ce qui permet de réaliser des impressions décentes sans effort particulier.
Toutefois, le filament parfait n’existe pas, et le PLA n’est pas sans défaut : on lui reproche principalement son manque de solidité. Les pièces fabriquées en PLA sont connues pour être très fragiles en raison de la faible adhérence entre les couches des modèles 3D. En outre, la chaleur et les rayons UV sont connus pour décolorer et même déformer les pièces imprimées en PLA. Ce n’est donc pas un choix très judicieux pour les pièces destinées à être exposées à l’extérieur et au soleil.
PETG
Le polyéthylène téréphtalate modifié au glycol, ou « PETG », est un autre matériau d’impression 3D populaire. C’est une version modifiée du PET, le plastique que l’on retrouve le plus souvent dans les bouteilles d’eau jetables et, de manière générale, dans les récipients transparents. La principale différence entre le PETG et le PET réside dans le « G » final, qui désigne le glycol, un composant qui permet d’abaisser le point de fusion du PETG, ce qui le rend plus facile à imprimer en 3D.
Comme le PET, le PETG provient principalement du pétrole brut, et plus précisément des composants chimiques que sont le glycol et l’acide téréphtalique. Ces produits chimiques sont extraits du pétrole, puis chauffés et mélangés pour créer le plastique PETG brut. Si le pétrole n’est évidemment pas la ressource la plus écoresponsable, de nombreux centres de recyclage acceptent le PETG, de sorte que ce type de plastique n’est pas totalement nocif pour l’environnement.
Le PETG est surtout connu pour sa durabilité et sa solidité. Il résiste aussi aux températures élevées, aux rayons UV, à l’eau, aux solvants chimiques, etc. En d’autres termes, c’est le filament idéal pour imprimer des pièces destinées à être utilisées dans des environnements rigoureux ou à subir de fortes contraintes physiques.
Malheureusement, le PETG nécessite des températures d’impression assez élevées, ce qui limite le nombre d’imprimantes 3D compatibles. En outre, il est associé à quelques problèmes courants d’impression 3D et de qualité des pièces, comme la suradhésion et le stringing, qui rendent le matériau plus difficile à travailler. Néanmoins, le PETG reste un excellent matériau pour de nombreuses applications.
Performances d’impression
Comme nous l’avons mentionné, le PLA s’imprime à des températures d’impression relativement basses : la plupart des filaments de ce type peuvent être imprimés avec une température de buse d’environ 210 °C et une température de plateau (facultatif) de 60 °C maximum. En revanche, le PETG nécessite des températures nettement plus élevées, avec une température de buse suggérée comprise entre 220 °C et 250 °C et une température de plateau d’environ 65 °C. 15 °C, ce n’est pas une différence énorme, nous direz-vous ! Mais cet écart reste suffisant pour que de nombreuses imprimantes 3D ne puissent pas prendre en charge le PETG.
Comparé au PETG, le PLA est également beaucoup moins sensible à certains facteurs qui peuvent jouer sur l’impression, comme l’environnement qui entoure l’imprimante ou des paramètres de slicer approximatifs. Il n’est pas rare d’obtenir des impressions PLA de haute qualité avec simplement un profil d’impression PLA par défaut.
Le PETG, quant à lui, est un peu plus complexe à travailler. Si vous ne calibrez pas votre extrudeur, n’ajustez pas vos paramètres de rétraction et ne trouvez pas les meilleures températures et vitesses, vous risquez de rencontrer des problèmes de stringing.
Ce phénomène survient lorsque du matériau s’écoule en trop grande quantité de la buse, ce qui laisse des petits fils de plastique indésirables tout autour de votre impression (et ce n’est pas beau à voir). Avec le PETG, vous êtes également plus susceptible d’avoir des problèmes d’adhérence du plateau, car le filament a tendance à trop adhérer à la plaque d’impression. Il est ensuite puis difficile de retirer l’objet imprimé, comparé au PLA.
Propriétés mécaniques
En termes de propriétés mécaniques, le PETG est réputé pour sa grande solidité, qui résulte de la résistance naturelle de la matière première combinée à l’augmentation de l’adhérence couche à couche produite par les températures d’impression plus élevées. Pour le PLA, l’adhérence des couches est moins convaincante et les impressions peuvent s’avérer extrêmement fragiles. Ce matériau est loin d’être la meilleure option pour une impression qui sera soumise à une tension quelconque. Mais le PETG n’est pas seulement plus solide par rapport au PLA : il est généralement impossible de casser les pièces imprimées en PETG en les pliant avec les mains, lorsqu’elles sont imprimées avec les bons paramètres et selon le modèle, bien sûr.
Si la solidité est une chose, la résistance aux éléments, que nous appellerons « durabilité », est également très importante pour un matériau d’impression 3D. Si vous avez déjà imprimé avec du PLA, vous savez qu’il n’est pas très résistant. Par exemple, si vous le laissez dehors et sous le soleil pendant plus d’une heure, les pièces imprimées en PLA commenceront à se déformer, car les rayons UV et la chaleur suffisent à ramollir le matériau.
Ce n’est pas du tout le cas du PETG, car ce matériau thermoplastique est l’un des plastiques les plus durables, non seulement pour l’impression 3D, mais aussi pour la production industrielle de manière générale. Rayons UV, chaleur, eau, acétone… Le PETG résiste à tout, ou presque ! C’est donc une excellente option pour les modèles qui seront utilisés en extérieur ou qui seront exposés à un environnement hostile.
PETG vs PLA : pour aller plus loin
Ce ne sont pas seulement les propriétés des matériaux et la façon de les imprimer qui distinguent le PLA et le PETG. Pour commencer, les deux filaments ne sont pas égaux en matière de responsabilité environnementale. Le PLA provient généralement de sources naturelles telles que le maïs, tandis que le PETG est issu du pétrole brut, moins respectueux de l’environnement.
La production en tant que telle du PLA est donc moins nocive pour l’environnement que celle du PETG, mais d’autres éléments sont à considérer. Ainsi, le PETG est un plastique recyclable : il peut être traité en centre de tri avant d’être transformé et réutilisé. Malheureusement, le PLA n’est généralement pas recyclable. Par contre, il peut être composté (via des procédés industriels).
PETG et PLA partagent par ailleurs un point commun qu’il est important de mentionner : les deux peuvent généralement être en contact avec les aliments sans que cela ne représente de danger pour la consommation. Si vos objets imprimés sont destinés à entrer en contact avec de la nourriture et des boissons, nous vous conseillons d’acheter du filament approuvé par la FDA (ou l’équivalent dans votre zone géographique).
Par ailleurs, n’oubliez pas que la contamination peut avoir lieu tout au long du processus d’impression 3D. Ainsi, en plus d’imprimer avec un filament certifié, vous devrez prendre certaines précautions pour réduire les risques de contamination pendant l’extrusion et, après l’impression, sceller l’impression avec un produit d’étanchéité alimentaire.
Exemples
Maintenant que nous avons résumé les différences entre les deux matériaux, voyons chez qui les acheter. Plusieurs marques proposent des filaments de PLA et de PETG. En voici ci-dessous une petite sélection.
Filaments PLA
Hatchbox est un fabricant bien connu de matériaux d’impression 3D, et son filament PLA est réputé pour être très facile à imprimer (comme la plupart des PLA). Le PLA de Hatchbox est disponible en 67 couleurs, elles-mêmes proposées dans différentes finitions (matte, soie, métallique etc.). D’après l’entreprise, son filament présente une tolérance de diamètre de seulement ±0,03 mm.
Autre fabricant de filaments d’impression 3D, Overture propose un PLA dans 30 couleurs différentes (avec des variantes soie, pierre, ou bicolore). Avec sa tolérance de diamètre de ±0,03 mm, vous ne devriez pas rencontrer trop de problèmes d’extrusion liés à la consistance du filament. Les filaments Overture sont également livrés sur des bobines en carton gradées pour mesurer la quantité de filament restante.
Filaments PETG
Overture fabrique également son propre filament PETG, une autre option digne d’être mentionnée en raison des excellents commentaires laissés par les utilisateurs, qui suggèrent que ce matériau est très résistant et assez facile à imprimer. Comme le filament PLA, le PETG d’Overture présente une tolérance de ±0,03 mm de diamètre. En outre, le filament est disponible dans plus de 20 couleurs différentes, et quatre en plus dans la série PETG transparente.
Le filament PETG de Sunlu est une autre option intéressante. Selon le fabricant, il présente une tolérance de diamètre de ±0,02 mm. Par rapport à d’autres marques, la palette de couleurs disponibles reste limitée : noir, blanc, gris, bleu, orange et rouge. Pour autant, il s’agit d’un excellent choix pour les impressions fonctionnelles, pour lesquelles la couleur est souvent moins importante.
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