Filament ou résine SLA : le comparatif technique pour bien choisir
Un spool de 750 g d'Ultimaker Tough PLA ne se résume pas à une étiquette. Sa température de transition vitreuse avoisine 58 °C, contre environ 60 °C pour un PLA standard, mais sa résistance aux chocs est nettement supérieure grâce à l'ajout de copolyesters. Cette nuance illustre la difficulté du choix entre filament et résine SLA : les données constructeur ne disent rien du comportement réel de la pièce une fois imprimée, soumise à une charge, à la chaleur ou à un solvant. Or, c'est précisément ce comportement qui détermine si un matériau convient à une application donnée, bien plus que la marque de l'imprimante.
FDM et SLA : deux procédés, deux logiques matériaux
L'impression par dépôt de filament fondu (FDM) dépose des couches de thermoplastique de 0,1 à 0,3 mm d'épaisseur. La résine SLA polymérise un photopolymère liquide couche par couche à l'aide d'un laser ou d'un écran LCD, avec des épaisseurs de couche souvent comprises entre 0,025 et 0,1 mm. Cette différence de résolution se traduit directement sur la pièce finale : un objet issu de résine présente une surface lisse, sans stries visibles, tandis qu'un objet FDM conserve un aspect stratifié, surtout sur les parois inclinées.
La stratification du FDM entraîne également une anisotropie mécanique : la pièce résiste mieux dans le plan des couches que perpendiculairement à celles-ci. Une pièce en Tough PLA soumise à une traction dans l'axe vertical peut se délamer à environ 60 à 70 % de la résistance mesurée dans le plan horizontal. La résine SLA, bien que plus cassante, présente un comportement plus isotrope, ce qui simplifie le calcul de résistance pour des pièces soumises à des efforts multidirectionnels.
Le choix du matériau ne dépend donc pas uniquement de la machine, mais de l'usage prévu :
- Pièces mécaniques soumises à des efforts : filament (ABS, PETG, Tough PLA) pour la ténacité ;
- Pièces de précision, maquettes, bijoux, prothèses dentaires : résine SLA pour la finesse des détails ;
- Prototypes fonctionnels rapides : filament PLA ou PETG, plus simple à régler ;
- Pièces exposées à la chaleur ou aux UV : résines techniques ou filaments haute température, selon le cahier des charges.
L'Ultimaker Tough PLA 750 g : un PLA renforcé, pas un PLA classique
L'Ultimaker Tough PLA n'est pas un PLA classique. Sa formulation associe du PLA renforcé à du polycarbonate ou à des copolyesters. Résultat : une résistance aux chocs environ deux fois supérieure à celle d'un PLA ordinaire, pour une facilité d'impression quasi identique. La température d'impression recommandée se situe entre 200 et 220 °C, avec un plateau à 60 °C, ce qui reste compatible avec la plupart des imprimantes de bureau.
Le format 750 g est intéressant pour ceux qui ne veulent pas investir dans une bobine de 1 kg complète, notamment pour tester un matériau ou pour des séries courtes. Attention toutefois : la masse réelle de filament disponible dépend du diamètre (2,85 mm pour Ultimaker, 1,75 mm pour la majorité des autres machines) et de la densité du matériau. Un spool de 750 g ne correspond pas à un volume identique selon le diamètre, ce qui fausse les comparaisons de coût au mètre.
En pratique, un spool de 750 g en 2,85 mm contient environ 90 à 95 mètres de filament, contre 130 à 140 mètres pour un spool de 1 kg en 1,75 mm. Ces écarts expliquent pourquoi le prix au kilogramme affiché par les revendeurs ne suffit pas à comparer deux offres : il faut rapporter le coût au volume réel de matière déposée, qui dépend de la densité du matériau et du taux de remplissage choisi.
Le Tough PLA a deux points faibles : sa faible résistance à la chaleur (déformation au-delà de 55-60 °C) et sa sensibilité à l'humidité. Comme tout filament hygroscopique, il doit être stocké dans un sachet avec dessiccant. Un séchage en étuve à 50 °C pendant 4 à 6 heures restaure en grande partie ses propriétés après une exposition prolongée à l'air.
Un filament humide produit des claquements à la buse, des fils et une adhérence inter-couches dégradée — des symptômes faciles à identifier, mais souvent attribués à tort à un mauvais réglage de température.
Pour les utilisateurs qui comparent plusieurs filaments techniques, le test du filament Unic PETG 750 g publié sur ce blog donne des repères utiles sur les réglages de température et les précautions de séchage, applicables par analogie au Tough PLA.
Résine SLA : précision, mais contraintes de manipulation
Les résines SLA offrent une précision dimensionnelle de 0,05 à 0,1 mm sur des pièces de petite taille, avec des détails impossibles à reproduire en FDM. Les résines standards (acrylates ou méthacrylates) durcissent sous UV et exigent un post-traitement : lavage dans un solvant (isopropanol ou éthanol), puis polymérisation finale sous lampe UV.
La manipulation impose des précautions. Les résines liquides sont irritantes pour la peau et les voies respiratoires : travaillez avec des gants, dans un local ventilé, et filtrez les déchets liquides avant élimination.
Le coût au litre varie fortement selon la gamme : 30 à 60 € pour une résine standard, 80 à 150 € pour une résine technique (résistante à la chaleur, aux chocs, ou de qualité dentaire). Les résines dentaires biocompatibles, certifiées ISO 10993, dépassent souvent 200 € le litre, mais elles seules garantissent une utilisation en contact avec les tissus buccaux, comme le montre l'analyse technique de l'imprimante 3D dentaire EN 101 publiée sur ce blog.
Sur le plan mécanique, une résine standard est plus cassante qu'un filament PLA ou PETG : elle se fracture sous choc plutôt que de se déformer. Les résines dites « tough » ou « durable » améliorent ce point, mais au prix d'une précision légèrement réduite et d'un coût plus élevé. Le temps de lavage et de polymérisation influence également les propriétés finales : une pièce sous-polymérisée reste collante et fragile, tandis qu'une surexposition aux UV la rend plus cassante et légèrement jaunie.
Comparatif pratique : filament vs résine SLA
| Critère | Filament (Tough PLA) | Résine SLA standard |
|---|---|---|
| Précision dimensionnelle | 0,1 à 0,3 mm selon la couche | 0,025 à 0,1 mm |
| Finition de surface | Stries de couches visibles | Lisse, quasi sans défaut |
| Résistance aux chocs | Bonne (formulation tough) | Faible à moyenne |
| Résistance à la chaleur | ~58 °C (déformation) | 50 à 80 °C selon la résine |
| Anisotropie mécanique | Marquée entre les couches | Faible, comportement plus isotrope |
| Post-traitement | Supports à retirer, ponçage possible | Lavage + polymérisation UV obligatoires |
| Coût matière | 30 à 50 € par kg | 30 à 60 € par litre |
| Sécurité | Faible risque, odeur limitée | Irritant, ventilation requise |
| Stockage | À l'abri de l'humidité | À l'abri de la lumière UV |
Compatibilité et réglages : ce que les fiches techniques ne disent pas
La compatibilité d'un filament ou d'une résine avec une imprimante ne se limite pas au diamètre ou au format de cartouche. Pour un filament, vérifiez la température maximale de la buse, la présence d'un plateau chauffant et la possibilité de régler le flux d'extrusion. Pour une résine, la longueur d'onde du laser ou de l'écran LCD (405 nm pour la plupart des machines grand public, 385 nm pour certaines machines professionnelles) doit correspondre au spectre d'absorption de la résine, sinon la polymérisation est incomplète et la pièce reste molle.
Le taux de remplissage (infill) est un paramètre souvent négligé. Une pièce en Tough PLA imprimée à 15 % de remplissage sera légère mais fragile, tandis qu'un remplissage à 60 % avec une coque de 4 périmètres donne une pièce quasi pleine, au prix d'un temps d'impression doublé. Pour la résine, la densité est fixée par le matériau : il n'y a pas de réglage d'infill, mais l'orientation de la pièce et la position des supports influencent directement la précision des surfaces critiques. Une pièce orientée à 45° par rapport au plateau nécessite moins de supports qu'une pièce posée à plat, mais elle augmente le temps d'impression et la consommation de résine.
Le calcul du coût par pièce est souvent mal appréhendé. Pour un objet de 20 g en Tough PLA, avec un spool à 40 €/kg et un remplissage à 30 %, le coût matière est d'environ 0,80 €. Pour la même pièce en résine SLA, comptez un volume de 20 cm³, soit environ 20 g de résine à 45 €/litre, soit 0,90 € de matière, auxquels s'ajoutent le solvant de lavage (0,10 à 0,20 €) et l'usure du film FEP ou du bac. L'écart est faible pour une pièce unique, mais il devient significatif sur des séries de plusieurs centaines d'exemplaires.
Recommandations selon le projet
Pour un gabarit de montage, un outil de serrage ou une pièce de remplacement soumise à des efforts modérés, le Tough PLA en 750 g offre un bon compromis entre facilité d'impression, ténacité et coût. Pour une maquette d'architecture, un modèle anatomique ou un prototype avec des détails inférieurs à 0,2 mm, la résine SLA reste la seule option réaliste, à condition d'accepter le post-traitement et les contraintes de manipulation.
Vérifiez toujours la fiche technique du fabricant pour la température maximale d'utilisation de la pièce finale : un Tough PLA imprimé correctement ne supportera pas un contact prolongé avec de l'eau chaude ou un rayonnement solaire direct. Si votre application dépasse 60 °C, orientez-vous vers un PETG, un ABS ou une résine haute température, quitte à revoir votre budget matière. De même, pour une pièce en contact avec des aliments, aucun filament standard ni aucune résine standard ne convient : seuls des matériaux certifiés contact alimentaire, imprimés avec des buses et des plateaux dédiés, répondent aux exigences réglementaires.
Un dernier point pratique
Avant d'acheter un spool de 750 g ou une bouteille de résine, mesurez le diamètre réel de votre filament sur plusieurs points avec un pied à coulisse : un écart de plus de 0,05 mm par rapport à la valeur nominale (1,75 ou 2,85 mm) provoque des variations de débit et des défauts de surface, quel que soit le matériau. Pour la résine, vérifiez la date de péremption sur le flacon : une résine âgée de plus de 18 mois, même conservée à l'abri de la lumière, polymérise plus lentement et donne des pièces plus fragiles. Ces deux contrôles, qui prennent moins de cinq minutes, évitent plus de problèmes que n'importe quel réglage logiciel.
