Types de filaments 3D : panorama des familles à connaître

Comment s'y retrouver entre les familles de filaments

Le choix d'un filament ne se limite pas à la couleur ou à la marque : chaque famille de matière impose ses propres exigences de machine, sa propre difficulté d'impression et convient à des usages différents. Selon la documentation Prusa, cette diversité s'explique par des comportements très différents au refroidissement, à l'humidité et aux contraintes mécaniques une fois la pièce terminée.

Trois critères reviennent systématiquement dans les fiches techniques des fabricants : l'usage visé pour la pièce finale, les exigences de la machine (enceinte, buse durcie, séchage) et la difficulté d'impression pour un débutant. Le tableau plus bas résume ces trois critères pour les familles les plus courantes, avant de détailler chacune, avec un dossier dédié pour chaque matière.

PLA et PETG : le duo de base

Le PLA est la matière la plus simple à mettre en œuvre selon la documentation Prusa : température de plateau basse, aucune enceinte nécessaire et une bonne tolérance aux réglages imparfaits, ce qui explique sa place de filament de départ sur la quasi-totalité des imprimantes FDM.

Le PETG s'impose souvent comme deuxième filament : la documentation Prusa le décrit comme peu coûteux à mettre en œuvre, avec une ténacité et une résistance à la température supérieures au PLA, au prix d'un léger risque de filage (stringing) qu'un bon réglage de rétraction limite. Le guide PLA ou PETG détaille les critères pour trancher entre les deux selon la pièce à imprimer.

TPU : la famille flexible

Le TPU couvre une plage de dureté Shore A qui va, selon la documentation Prusa, de matières proches du caoutchouc à des filaments plus rigides, la plupart des bobines commerciales se situant entre 85A et 100A. Plus la valeur est basse, plus la matière est souple, et plus elle demande un réglage de vitesse et de rétraction spécifique.

Un chemin de filament court, idéalement en extrusion directe, limite le risque de bourrage propre aux matières flexibles. La documentation Prusa recommande de ralentir nettement la vitesse d'impression par rapport au PLA ou au PETG pour garder un contrôle correct de l'extrusion.

ABS et ASA : la famille qui a besoin d'une enceinte

L'ABS et l'ASA forment une famille à part parce qu'ils se rétractent fortement en refroidissant, avec un risque de warping documenté par Prusa sur une imprimante ouverte. Un dossier dédié détaille les réglages de plateau, la ventilation et les imprimantes fermées adaptées à ces deux matières.

Ces filaments s'adressent avant tout aux pièces fonctionnelles ou destinées à l'extérieur pour l'ASA, rarement à un premier objet imprimé, à cause de la combinaison enceinte plus ventilation plus séchage qu'ils demandent.

Nylon et PC : la famille technique

Le nylon (PA) et le polycarbonate (PC) visent des pièces à forte contrainte mécanique ou thermique : engrenages, charnières travaillant en fatigue, pièces exposées à une chaleur significative. Le guide enceinte de Prusa classe ces deux matières, avec l'ABS, l'ASA et le PP, parmi celles qui demandent une enceinte pour limiter le warping.

Le nylon est en plus particulièrement sensible à l'humidité : la documentation Prusa recommande un séchage d'au moins quatre heures en dessous de 90 °C avant impression, un filament humide provoquant des bulles et une surface irrégulière. Ces deux matières s'adressent à des utilisateurs déjà à l'aise avec le réglage fin d'une imprimante.

PVA et BVOH : les supports solubles

Le PVA et le BVOH ne sont pas des matières structurelles mais des supports temporaires : selon la documentation Prusa, ils s'impriment en parallèle du filament principal avec un système multi-matière, puis se dissolvent dans l'eau après impression, ce qui permet de nettoyer des surplombs impossibles à supporter autrement sans laisser de marque.

Ces filaments doivent être stockés en boîte étanche car ils absorbent l'humidité très rapidement. La documentation Prusa précise que le BVOH se comporte mieux à l'impression que le PVA classique, au prix d'un coût plus élevé, et que la dissolution complète peut prendre plusieurs heures selon la température de l'eau.

Composites : fibre de carbone, bois et métal chargé

Les filaments composites ajoutent une charge à une base PLA, PETG, nylon ou PC : fibre de carbone pour la rigidité, particules de bois ou de métal surtout pour l'aspect visuel. La fiche technique Polymaker pour ses filaments chargés en fibre de carbone signale un besoin de buse en acier durci, la charge étant abrasive pour le laiton standard.

Le gain de rigidité apporté par la fibre de carbone ne se traduit pas automatiquement par une pièce plus solide dans tous les sens : la matière de base, l'orientation d'impression et le remplissage comptent tout autant. Un budget de démarrage réaliste doit aussi intégrer le remplacement plus fréquent de la buse quand on imprime régulièrement des composites abrasifs.

Sources et limites

• Prusa Knowledge Base — PETG
• Prusa Knowledge Base — Flexible materials (TPU)
• Prusa Knowledge Base — Polyamide (Nylon)
• Prusa Knowledge Base — Water-soluble (PVA/BVOH)
• Prusa Knowledge Base — Enclosure guidepost
• Polymaker Wiki — Fiberon PA6-CF20 technical data sheet

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