Choisir un filament pour vos projets d’impression 3D est bien plus compliqué qu’il n’y paraît. La plupart du temps, les imprimantes 3D utilisent par défaut le filament PLA, le filament le plus économique et le plus facile à utiliser. Mais comme vous le savez, le PLA absorbe l’eau, ce qui pourrait le rendre inadapté aux impressions contenant des liquides.
Les impressions PLA absorbent l’eau après l’impression en très petites quantités. En effet, le PLA absorbe naturellement l’humidité, affaiblissant le matériau au fil du temps. Cependant, le PLA non modifié se dégrade plus rapidement dans l’eau chaude et peut mettre des années à se décomposer si vous ne le submergez pas complètement dans l’eau.
La relation entre le filament PLA et l’eau est compliquée, alors entrons dans les détails et parlons de la façon dont le PLA réagit avec l’eau. Ensuite, je vous montrerai à quoi vous attendre de ce filament lorsque vous le trempez ou le remplissez de liquide, ainsi que quelques conseils pour créer des impressions PLA qui résisteront à l’exposition à l’eau et à l’humidité.
Le PLA est-il étanche après impression ?
Si vous avez étudié le PLA et comment il réagit avec l’eau, vous savez peut-être que vous devez déshydrater le PLA avant d’imprimer avec.
En effet, le PLA est un matériau hygroscopique qui attire l’humidité de l’air, le faisant gonfler et devenir plus cassant.
Pourtant, vous êtes-vous déjà demandé si l’impression avec un filament comme le PLA modifierait sa capacité à absorber les liquides ? Eh bien, j’y suis allé aussi, et voici le scoop.
Le PLA n’est pas étanche après impression. En effet, le PLA absorbe naturellement l’eau et les filaments ne changent pas leur capacité à absorber l’eau après l’impression avec eux. Ainsi, si un matériau n’est pas étanche avant l’impression d’un modèle, il ne le sera jamais.
Par conséquent, les propriétés de vos filaments ne changeront jamais. Lorsque vous choisissez un matériau d’impression 3D, vous êtes coincé avec tous ses défauts et ses atouts.
Dans le cas du PLA, cela signifie que votre impression absorbera toujours l’eau et gonflera lorsqu’elle sera exposée à des liquides, ce qui pourrait rendre l’objet plus cassant.
Les impressions PLA se dissolvent-elles dans l’eau ?
L’une des meilleures choses à propos du PLA est qu’il s’agit d’un filament biosourcé. Le PLA est fabriqué à partir d’amidons végétaux provenant de cultures comme le maïs et les pommes de terre, ce qui le rend plus sûr pour l’environnement.
Ces matériaux ils sont biodégradable, et si vous avez déjà fait cuire des pommes de terre ou du maïs, vous savez qu’ils ramollissent lorsque vous les trempez dans de l’eau chaude. Cependant, ils deviennent plus rigides et plus denses dans l’eau froide.
Étant donné que le PLA contient ces ingrédients organiques, il réagit de la même manière que l’eau. Bien sûr, le PLA ne se dissoudra pas immédiatement dans l’eau. Mais lorsque les conditions sont réunies, c’est-à-dire lorsque vous le mettez longtemps dans de l’eau chaude, est-ce qu’il se transformera en purée de pommes de terre ?
Le PLA se dissout dans l’eau si les conditions sont bonnes et s’il n’y a pas d’additifs conservateurs dans le filament. Par exemple, le PLA se dissoudra plus rapidement si l’eau est chaude ou contient des micro-organismes qui décomposent les amidons. Cependant, il est chimiquement biodégradable, ce qui signifie que le processus est très lent.
Si votre PLA n’est pas dans de l’eau chaude ou si vous utilisez un filament contenant des additifs pour aider à le préserver, vous n’aurez probablement pas à faire face à la pourriture, même si vous utilisez l’impression pour collecter de l’eau.
En fait, on estime que le PLA durerait dans l’eau pendant des centaines d’années.
Facteurs qui font que les impressions PLA se dissolvent dans l’eau
Par conséquent, de nombreux facteurs entrent en jeu pour déterminer la durée de vie du PLA lorsqu’il est exposé à l’eau. Voyons-les en détail :
Aucun additif dans le PLA
Le facteur le plus déterminant dans la durée d’une impression PLA dans l’eau est le nombre d’additifs dans le filament.
Par exemple, certains fabricants ajoutent des plastifiants au PLA pour le faire durer plus longtemps et résister à la rupture, même après qu’il ait absorbé de l’eau.
Par conséquent, le PLA brut s’effondrera beaucoup plus rapidement que le PLA amélioré.
haute température de l’eau
Lorsque vous submergez le PLA dans de l’eau à température ambiante ou des liquides froids, cela peut prendre des années avant qu’il ne se décompose. Cependant, dans l’eau chaude, vous commencerez à le voir s’effondrer au bout d’une semaine environ.
En effet, l’eau chaude peut légèrement faire fondre le plastique et le rendre plus doux, permettant à l’eau de pénétrer à travers tout le PLA. Au fur et à mesure que ce processus se produit, l’eau décompose les amidons dans le filament, brisant les chaînes d’acide polylactique qui le maintiennent ensemble.
Le PLA commencera à s’écailler, à se casser et à devenir très cassant lorsque cela se produira. De plus, si vous le laissez dans l’eau chaude assez longtemps, votre impression PLA ne fera qu’un avec l’eau, créant un film brumeux.
Mauvaise qualité de l’eau ou bactéries
La qualité de l’eau entre également en jeu ici. Comme je l’ai déjà mentionné, le PLA est à base de plantes et les organismes aiment manger des plantes. C’est pourquoi les plantes se décomposent, après tout.
Donc, si vous mettez du PLA dans de l’eau comme de l’eau de bassin ou de l’eau d’aquarium, il se décomposera beaucoup plus rapidement que si vous le mettez dans de l’eau distillée. C’est parce qu’il y a des millions de minuscules bactéries affamées et d’autres organismes dans votre eau qui sont prêts à faire une collation avec votre impression PLA.
Pour voir la dégradation du PLA en action, regardez cette fantastique vidéo YouTube de l’expérience de dégradation de l’eau Makers Mashup PLA :
Conseils pour empêcher le PLA d’absorber trop d’eau
Ainsi, comme nous le savons maintenant, le PLA et l’eau ont une relation extrêmement compliquée. Les enjeux sont importants ici, mais il existe de nombreuses façons simples de conserver la solidité de vos impressions PLA, quelle que soit la quantité d’eau à laquelle vous les exposez.
Voyons comment vous pouvez empêcher vos impressions PLA d’absorber trop d’eau :
- Imprimez des couches épaisses. Les couches épaisses ont une meilleure adhérence des couches, ce qui aidera votre objet imprimé à repousser l’eau plus longtemps. De plus, même si le modèle absorbe l’humidité, une couche épaisse rendra le PLA plus difficile à casser, l’empêchant de devenir cassant.
- Imperméabilisez vos impressions PLA. L’imperméabilisation se présente sous de nombreuses formes et tailles, telles que la cire, la résine UV, le polyuréthane ou le mastic acrylique. Cependant, la plupart de ces traitements ne sont pas sans danger pour les aliments, alors ne les utilisez pas pour boire, manger ou pour des parties d’aquarium.
- Utilisez du PLA de haute qualité. Un PLA de qualité supérieure avec des additifs durera beaucoup plus longtemps, même lorsqu’il est constamment exposé à l’humidité et à l’eau.
- Donnez à vos impressions le temps de respirer. Que vous viviez dans un environnement humide ou que vous souhaitiez utiliser votre PLA pour fabriquer des sous-verres et des vases, laisser votre PLA se déshydrater naturellement le gardera solide. Ne laissez donc pas d’eau sur le PLA plus longtemps que nécessaire et conservez-le dans un endroit sec pour prolonger sa durée de vie.
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Le PLA est un matériau hygroscopique qui attire l’humidité, ce qui finit par le dégrader. En conséquence, les impressions PLA absorbent autant d’eau que le filament PLA.
Cependant, le PLA durera de nombreuses années si vous le gardez à l’écart de l’eau chaude et ne l’exposez pas à de l’eau contenant des bactéries ou des micro-organismes. De plus, l’utilisation d’un filament avec des conservateurs et des additifs de renforcement peut l’aider à durer plus longtemps, peu importe à quel point il est humide ou mouillé.
Si vous souhaitez utiliser des impressions PLA pour contenir de l’eau, assurez-vous d’imprimer des couches épaisses, de les imperméabiliser et d’utiliser du PLA de haute qualité.
Olive Angelini a couvert l’informatique, la CAO et le BIM pour les magazines Building Design + Construction, Structural Engineer et CE News. Il a remporté six prix de l’American Society of Business Publications Editors et a fait partie de l’équipe de reportage du prix Jesse H. Neal 2012 pour la meilleure série d’histoires liées à un sujet.