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Le plastique polycarbonate en impression 3D

Publié le 11 février 2020 par Mélanie R.
polycarbonate

Le polycarbonate, plus connu sous sa forme d’acronyme PC, est un matériau réputé sur le marché de l’impression 3D pour sa résistance à l’impact et sa transparence. C’est un thermoplastique à la fois léger et solide, idéal pour un grand nombre d’applications professionnelles. Même s’il n’est pas aussi facile à imprimer que du PLA ou du PETG car il nécessite des températures d’extrusion et de plateau assez élevées, le polycarbonate en impression 3D permet de réaliser des pièces complexes qui résistent bien à la chaleur sur des machines à dépôt de matière fondue.

Vous avez sûrement entendu parler du plastique polycarbonate, principalement à cause des débats qu’il a causés autour de la fabrication des biberons en plastique : ce plastique peut en effet libérer des particules de bisphénol A, dangereux pour santé. En France, ces biberons ont été retirés du marché. Si on se penche plus globalement sur le processus de fabrication du PC, il est majoritairement obtenu par polycondensation – ici de  bisphénol A et de phosgène. Il est surtout très utilisé dans la production de verres optiques grâce à sa transparence, mais aussi de casques de moto ou de fenêtres pare-balles au vu de sa grande résistance à l’impact.

Pièce imprimée en 3D en PC

Les caractéristiques du polycarbonate en impression 3D

Vous l’aurez compris, le PC est très prisé par le secteur de la fabrication additive pour sa solidité et sa transparence. Il présente une densité beaucoup plus faible que le verre, le rendant particulièrement intéressant pour concevoir des pièces optiques, des écrans de protection ou encore des objets de décoration. Le filament polycarbonate peut résister à des températures allant de -150°C à 140°C, élargissant ainsi le nombre d’applications possibles.

Attention toutefois car le polycarbonate présente quelques limites : c’est un thermoplastique hygroscopique c’est-à-dire qu’il absorbe l’humidité de l’air. Par conséquent, s’il n’est pas conservé dans un environnement sec, il aura tendance à gonfler, entraînant des soucis d’extrusion. Il est également très sensible aux UV et à l’hydrolyse – on oublie donc toutes les applications extérieures. Enfin, le filament polycarbonate présente quelques difficultés en termes d’adhérence au plateau : comme sa température d’impression est élevée, il aura tendance à se décoller du plateau (phénomène de warping). Une difficulté qu’on rencontre également avec le plastique ABS d’ailleurs.

Conduit de dérivation imprimé en 3D en PC : attention au phénomène de warping pendant l’impression (crédits photo : Airwolf3D)

Il est donc nécessaire d’avoir un plateau chauffant : la plupart des fabricants conseillent une température comprise entre 80 et 120°C. Quant à la température d’extrusion, elle est aussi élevée (entre 260 et 310°C). Enfin, il est fortement conseillé d’avoir une chambre fermée.

Les acteurs du marché

La plupart des fabricants de filaments 3D proposent du polycarbonate dans leur gamme : on pense à Nanovia, 3DXTech, Polymaker, Kimya, ou encore des fabricants de machines comme Raise3D ou Stratasys qui propose du PC-ABS alliant la résistance du polycarbonate à la flexibilité de l’ABS. Le prix d’une bobine varie forcément en fonction de la marque et de la quantité choisies mais comptez entre 30 et 60€ pour 750 grammes.

De nombreux fabricants ont intégré des filaments polycarbonate dans leur gamme

Enfin, sachez que le PC peut être renforcé avec des fibres, que ce soit du carbone ou du verre par exemple, afin d’accentuer la résistance du matériau tout en lui apportant davantage de légèreté. Ce n’est pas une pratique aussi courante qu’avec de l’ABS ou du PLA mais c’est tout à fait possible d’un point de vue chimique. L’ajout de fibres viendra bien entendu faire augmenter le prix d’une bobine.

*Crédits photo de couverture : Makershop

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