Le filament à base de chanvre, une solution plus durable pour l’imprimante 3D?

Le cannabis est depuis toujours un sujet de débat; outre le fait qu’il soit aujourd’hui considéré comme une drogue, il n’en demeure pas moins qu’il a aussi un usage médical et présente de nombreux avantages en termes de durabilité quand il est transformé en matériau de fabrication. Le chanvre, qui fait partie de la même famille que le cannabis, en est un parfait exemple : il peut entrer dans la composition d’un filament d’impression 3D, pratique qui se développe aujourd’hui de plus en plus. On avait d’ailleurs présenté ce filament à base de chanvre dans notre liste de matériaux hybrides pour votre imprimante 3D et on a souhaité y revenir plus en détails afin que vous connaissiez tout ce qu’il y a à savoir sur ce matériau d’impression 3D.

L’histoire du matériau

Le chanvre est un matériau qui fait partie de la culture mondiale depuis plus de 10 000 ans. C’était l’une des premières plantes domestiquées par l’homme, utilisée au quotidien pour ses fibres solides, ses graines nourrissantes et ses propriétés médicinales naturelles. Sa croissance était d’ailleurs encouragée par de nombreux rois. Toutefois, dans les années 50, le chanvre a connu un certain déclin car la société a commencé à diaboliser le cannabis de par ses propriétés euphorisantes. Depuis, son usage a été interdit dans de grandes parties des États-Unis et de l’Europe et l’utilisation de ce matériau a fortement diminué.

Toutefois, au cours des dernières années, on remarque que la courbe s’inverse et qu’il commence à intéresser à nouveau les sociétés; certains pays changent de législation et offrent ainsi la possibilité de l’utiliser dans la vie quotidienne. Le chanvre étant un matériau respectueux de l’environnement, il pourrait être la solution à de nombreux problèmes. La plante permettrait de réduire la consommation d’eau, l’utilisation de pesticides et elle pourrait être utilisée dans la production de biocarburants et textiles. C’est là que l’impression 3D entre en jeu; la plante sert aujourd’hui à fabriquer des filaments pour imprimantes 3D FDM.

Le processus de fabrication

L’impression 3D permet de réduire l’impact environnemental comparé à des processus de fabrication classiques car la technologie n’utilise que la matière dont elle a besoin, diminuant alors les déchets. Dans certains cas, elle est plus rapide alors qu’elle consomme moins d’énergie. Notons toutefois qu’il reste encore beaucoup de marge avant d’avoir un système entièrement écologique, avec des filaments durables. Même si des matériaux biodégradables ou recyclables se développent rapidement, la plupart des utilisateurs utilisent des plastiques plus traditionnels et potentiellement dangereux pour l’environnement. Le chanvre peut donc être une option pour surmonter ce défi; il n’a pas besoin de pesticides pour pousser et peut se développer plus densément que les autres plantes. S’il est combiné au PLA, on obtient un filament hybride biodégradable, intéressant pour certaines applications.

Le processus de fabrication des filaments à base de chanvre est assez simple. Le plus souvent, on partira d’un matériau comme le PLA comme base polymère. La fibre de chanvre est broyée en fines particules et mélangée à celle-ci, processus de production qui est similaire à celui des autres filaments hybrides. Cependant, le filament à base de chanvre est souvent conçu sans ajout de couleur pour conserver son impact positif.

Le débat sur la légalité des différents filaments dépend du pays dans lequel on se trouve. En France, il faut qu’il y ait moins de 0,2% de THC dans le filament.  Des lois qui évoluent toutefois assez rapidement, surtout aux Etats-Unis.

Les principaux fabricants de filament à base de chanvre

Quelques entreprises aujourd’hui ont lancé leur filament à base de chanvre; on pense par exemple à 3D4MAKER. Il a développé son matériau pour le marché des plastiques biodégradables et peut être recyclé ou servir de compost par la suite. Il y a aussi l’entreprise 3Dfuel, à l’origine de plusieurs matériaux composites plus écologiques, que ce soit à base de café, de bière ou de chanvre, baptisé Entwined. Les particules de chanvre sont plus ou moins fines, offrant alors un rendu unique aux pièces imprimées en 3D.

Enfin, on peut évoquer une entreprise plus jeune, Kanèsis, qui fait pousser ses propres plantes. Le fabricant italien a lancé son HempBioPlastic ou HBP, mais aussi un filament Weed – la principale différence entre les deux étant le niveau de THC.

Le prix varie légèrement d’un filament à base de chanvre à un autre; Kanesis vend ses filaments HBP et Weed à environ $37 pour une bobine de 500g. 3D4MAKERS est environ au même prix mais pour 750g. Enfin, 3Dfuel est le moins cher et propose les 500g pour $45,99.

Caractéristiques d’impression et applications

Les paramètres d’impression recommandés sont assez proches de ceux du PLA. Cependant, il peut être encore plus facile d’imprimer avec du chanvre, car, selon le fabricant chez qui vous l’achetez, vous pouvez imprimer à une température inférieure de 10° C à celle du PLA. Le filament est également inodore, ce qui facilite son utilisation dans de petits espaces. Vous n’aurez pas besoin d’un plateau d’impression chauffant – si vous en avez un, il semblerait que le réglage optimal à faire se situe autour des 45°C. Le filament à base de chanvre peut être utilisé pour de multiples applications, celle la plus courant reste le prototypage.

Que pensez-vous du filament à base de chanvre? Est-il une solution plus durable pour l’impression 3D? Partagez votre opinion en commentaire de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives.