Le PVA en impression 3D : les caractéristiques du filament soluble

Le PVA, ou alcool polyvinylique, est un matériau largement utilisé dans le secteur de l’impression 3D en raison de sa capacité à se dissoudre dans l’eau. Il est notamment utilisé pour la création de supports imprimés à l’aide de machines FDM à double extrusion. Cela offre aux utilisateurs une plus grande liberté de conception pour les pièces aux géométries complexes, sans affecter la qualité d’impression. Plus la conception comporte de détails et de parties en porte-à-faux, plus la pièce aura besoin de supports pour être fabriquée. Grâce à ce guide, vous pourrez mieux comprendre les propriétés de ce matériau, ainsi que son rôle dans l’impression 3D pour obtenir les meilleurs résultats dans chaque processus de fabrication.

Caractéristiques du PVA en impression 3D

Sur le plan technique, le PVA appartient à la famille des polymères synthétiques, avec la particularité d’être biodégradable. Il est créé par la polymérisation de l’acétate de vinyle, qui est ensuite hydrolysé pour obtenir le matériau sous forme de filament d’impression 3D. Il a un aspect transparent à blanc cassé et est très résistant aux huiles et aux graisses. En plus de posséder de très bonnes propriétés d’adhésion à d’autres thermoplastiques tels que le PLA, le CPE ou le nylon, ce matériau présente une résistance à la traction et une flexibilité élevées. Pour obtenir un bon résultat en termes de supports, le PVA nécessite de préchauffer le plateau d’impression à une température comprise entre 45 et 60°C et de porter l’extrudeur à une température comprise entre 180 et 200°C. Il est également inodore, non toxique et, comme mentionné, biodégradable, ce qui le rend sans danger pour les humains, les animaux et l’environnement.

Le PVA est un matériau soluble qui est utilisé pour concevoir les supports d’impression (crédits photo : Ultimaker)

Parmi ses principaux avantages figure, comme nous l’avons mentionné, sa capacité à se dissoudre. Il suffit de plonger la pièce dans l’eau pour éliminer le support, c’est-à-dire qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser des solvants aux composants plus complexes. En outre, il ne nécessite aucun matériel supplémentaire. Notez toutefois que le PVA est très sensible à l’humidité, qui peut affecter directement le matériau. Pour que ses propriétés ne soient pas altérées, il devra être conservé dans des endroits où l’air est hautement contrôlé. Le PVA est également plus susceptible de générer un colmatage si la buse reste chaude lorsqu’il n’est pas extrudé. Enfin, de nombreux utilisateurs considèrent qu’il s’agit d’un filament cher pour ce qu’il est, car les pièces imprimées ne sont finalement pas utilisées, mais dissoutes.

Utilisation et applications

En tant que matériau soluble, le PVA est idéal comme support dans la fabrication de pièces aux géométries complexes, ainsi que de cavités internes, de modèles conceptuels et de moules. Les supports imprimés en 3D offrent une meilleure qualité de surface et permettent également d’orienter la pièce pour optimiser ses propriétés mécaniques. Un point important à considérer lorsqu’on travaille avec ce matériau est la configuration des extrudeurs. Il est préférable d’arrêter l’imprimante et de laisser refroidir la buse pour éviter le suintement du PVA et un potentiel bouchage. Enfin, comme les supports se dissolvent, il importe peu qu’ils adhèrent à la pièce finale pendant le processus de fabrication.

En permettant l’impression 3D de tous types de pièces, quelle que soit la complexité du design, le PVA est un matériau largement utilisé dans le monde de l’art pour créer des modèles décoratifs. Toutefois, ce n’est pas le seul secteur qui tire parti de ce filament. Même les industries les plus avancées qui utilisent la technologie FDM pour créer des outils ou des prototypes intègrent de plus en plus les matériaux solubles pour créer des supports. Parmi les entreprises proposant des filaments PVA, citons Ultimaker, eSun, MatterHackers, Polymaker et bien d’autres. Si vous souhaitez en savoir plus sur les autres filaments d’impression 3D, n’hésitez pas à consulter notre guide ICI.

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*Crédits photo de couverture : Zortrax