Les matériaux solubles pour l’impression 3D FDM

Retirer les supports peut parfois être une étape délicate lors du post-traitement en impression 3D. Cependant, il existe des solutions. Si vous disposez d’une imprimante 3D FDM à double extrudeur ou d’un autre procédé permettant l’impression multi-matériaux, vous avez la possibilité d’utiliser des matériaux de support solubles. Ces matériaux, ayant la particularité de se dissoudre soit dans l’eau, soit avec des agents chimiques ou des agents organiques, offrent une alternative pratique. Mais quels sont ces matériaux ? Découvrez-les dans notre liste des matériaux de support solubles les plus courants, classés en fonction du liquide dans lequel ils se dissolvent, bien que de nombreuses entreprises proposent également leurs propres versions.

Les matériaux solubles dans l’eau

PVA

L’alcool polyvinylique (PVA) est l’un des supports solubles les plus populaires pour les structures complexes dans l’impression 3D FDM. Son principal avantage réside dans sa capacité à se dissoudre dans l’eau, simplifiant ainsi le retrait des supports sans nécessiter l’utilisation de produits chimiques agressifs ni de post-traitement laborieux. La solubilité dans l’eau du PVA facilite également la création de pièces aux formes plus complexes, améliorant la flexibilité de conception. Sa compatibilité avec différents filaments, tels que le PLA et le nylon, élargit ses applications, permettant la réalisation de modèles visuellement attrayants et de prototypes plus durables. Par ailleurs, pour obtenir de bons résultats d’impression, le PVA nécessite un préchauffage du plateau d’impression entre 45 et 60 ºC, et l’extrudeur doit atteindre une température comprise entre 180 et 200 ºC. Bien qu’il présente des difficultés telles que la sensibilité à l’humidité, le PVA demeure un matériau particulièrement utile pour la fabrication de moules, d’objets décoratifs et de modèles conceptuels, en raison de ses aspects avantageux tels que la transparence, la biodégradabilité, la non-toxicité et la facilité de dissolution.

Crédits photo : UltiMaker

BVOH

Un autre matériau soluble dans l’eau utilisé pour les structures de support en impression 3D FDM est le BVOH (Butenediol Vinyl Alcohol Co-polymer). Il s’avère particulièrement avantageux dans les cas où les supports traditionnels pourraient poser des difficultés à être retirés ou ne fourniraient pas le résultat souhaité. En effet, le BVOH rend le retrait des supports très facile. Une fois que vous avez imprimé un objet en 3D, il vous suffit de le plonger dans de l’eau chaude pour que le support se dissolve complètement, à 100 %. Le BVOH est pratique pour imprimer des prototypes, tels que des petits modèles et ceux avec des espaces difficiles d’accès pour retirer les supports. Ce matériau convient également aux détails fins, bijoux, décorations et structures complexes. Il n’impose aucune limitation aux formes des objets pendant la conception. De plus, le BVOH est écologique et peut souvent être éliminé dans les égouts domestiques. Vous pouvez l’imprimer avec différents matériaux comme le PLA, l’ABS, le PET-G, l’ASA et les filaments élastiques. Pour préserver sa qualité, il est conseillé de le protéger de l’humidité, de la lumière et des rayons UV en le stockant dans un endroit sec ou en l’utilisant rapidement.

Crédits photo : Fiberlogy

Aquasys 120

Aquasys 120, développé par Infinite Material Solutions, marque une avancée dans le domaine des matériaux de support pour l’impression 3D. Sa formulation particulière, qui associe un polymère hydrosoluble à un polysaccharide appelé tréhalose, assure une stabilité thermique élevée tout en préservant une flexibilité optimale. La solubilité d’Aquasys 120 se traduit par une dissolution deux fois plus rapide que le PVA à température ambiante, et jusqu’à six fois plus rapide dans de l’eau chauffée à environ 80 degrés. Sa polyvalence se reflète dans sa compatibilité avec divers matériaux tels que le PLA, le CPE, l’ABS, l’ASA, le TPU, le PC-ABS, le PP ou le PETG, ce qui en fait l’un des supports les plus adaptables disponibles sur le marché de l’impression 3D. Cependant, ce n’est pas la seule alternative. Aquasys 180 se positionne aussi comme une référence inégalée en tant que matériau de support avancé et extrêmement compatible. Il est hydrosoluble et compatible avec des matériaux avancés à haute température tels que le PEEK, le PEKK, le PEI et le PPSU.

Crédits photo : Infinite Material Solutions

Les matériaux solubles dans les solvants organiques

Le HIPS, un polymère thermoplastique pour les supports

Le HIPS ou « High Impact Polystyrene » est un polymère thermoplastique à base d’un mélange de polystyrène et de caoutchouc polybutadiène. Il est fréquemment employé comme matériau de support dans l’impression FDM. Sa caractéristique principale réside dans sa solubilité élevée, se distinguant des autres supports par sa dissolution facile dans des solvants organiques. Cela signifie qu’aucun outil n’est nécessaire pour séparer la pièce imprimée du matériau de support. Il suffit simplement d’immerger la pièce dans la solution. Outre sa solubilité, le HIPS présente d’autres avantages, tels que sa résistance à la chaleur et sa translucidité, facilitant le processus d’impression en permettant de voir à travers le matériau. Cependant, malgré ces propriétés avantageuses, il présente quelques inconvénients, tels que des risques de décoloration, la production de fumées toxiques lors de l’impression, et possède une faible résistance aux basses températures.

Le PVB

Le PVB, en tant que matériau de support d’impression, se révèle pratique pour les objets complexes ou ceux nécessitant des supports internes. Soluble dans un solvant, il permet une élimination facile des supports post-impression. La solubilité chimique du PVB, notamment avec des agents tels que l’alcool isopropylique (IPA), présente des avantages en matière de collage et de lissage lors du post-traitement des pièces imprimées. De plus, sa compatibilité étendue avec divers matériaux tels que le PETG et le nylon offre une flexibilité dans son utilisation.

Credits photo : Polymaker

Polymères à base d’ATP

Les polymères à base d’ATP (terpolymères d’acrylate) conviennent parfaitement aux structures de support pour impression 3D, car ils sont solubles dans des solutions alcalines. Contrairement à d’autres matériaux, ils ne se dissolvent pas simplement au contact de l’eau, mais nécessitent un pH alcalin du liquide, ce qui les rend moins sensibles aux environnements humides par rapport au PVA, par exemple. Bien qu’ils résistent mieux à l’humidité ambiante, il est essentiel de conserver la bobine de filament à l’abri de la lumière directe du soleil, dans un endroit frais. Les matériaux de support à base d’ATP sont compatibles avec des matériaux tels que l’ABS et l’ASA, bien que la compatibilité spécifique dépend du fabricant. Généralement, le fabricant fournit des informations détaillées sur les matériaux compatibles et donne des instructions sur les paramètres d’impression. Après l’impression, les structures de support peuvent être dissoutes dans un liquide alcalin en ajoutant un activateur à l’eau, souvent fourni avec le filament. Un exemple de matériau de support à base d’ATP est le Z-Support ATP de Zortrax, qui propose également l’activateur.

Crédits photo : Zortrax

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