Test du filament Zortrax PCABS 800 g : propriétés, réglages et comparaison avec les résines SLA

Le filament Zortrax PCABS 800 g repose sur un mélange de polycarbonate et d'ABS. Sa température de transition vitreuse atteint environ 110 °C, ce qui le situe entre un ABS standard (~80 °C) et un PC pur (~140 °C). Concrètement, cela donne des pièces rigides, stables en température, et adaptées à des contraintes mécaniques modérées.

Composition et conditionnement

Le PCABS est un alliage de PC et d'ABS dans des proportions propriétaires. La bobine de 800 g est livrée sous vide avec un sachet de gel de silice. Le diamètre de 1,75 mm affiche une tolérance de ±0,05 mm, ce qui assure une alimentation régulière dans la buse. Avec une densité de 1,12 g/cm³, on peut calculer précisément le volume de matière nécessaire pour chaque pièce.

Paramètres d'impression recommandés

Pour tirer le meilleur du Zortrax PCABS, voici les réglages que nous avons retenus lors de nos tests :

• Température de buse : 260–270 °C
• Température du plateau : 90–100 °C
• Vitesse d'impression : 30–50 mm/s
• Ventilateur de refroidissement : désactivé ou à faible puissance (10–20 %) après les premières couches
• Environnement : chambre fermée indispensable pour éviter le décollement et le warping
• Adhérence au plateau : colle ou adhésif spécifique (par exemple, ruban polyimide ou solution de colle PVA)

Imprimer sans enceinte fermée provoque un délaminage systématique des couches, même avec un plateau chauffé à 100 °C. Une hauteur de couche de 0,15 mm offre un bon compromis entre vitesse et qualité de surface.

Propriétés mécaniques et thermiques

Les mesures en laboratoire donnent une résistance à la traction d'environ 50 MPa, un module d'élasticité de 2,2 GPa et un allongement à la rupture de 8 %. La température de fléchissement sous charge (HDT) atteint 105 °C à 0,45 MPa. Ces valeurs le rendent compétitif face à des résines SLA rigides comme la Tough 2000 de Formlabs (résistance à la traction ~60 MPa, mais HDT plus basse ~70 °C). Le PCABS se distingue surtout par sa meilleure résistance aux chocs (Izod ~30 J/m) que la plupart des résines photopolymères, souvent plus fragiles.

Côté finition, on reste dans le domaine du FDM : les stries de couche sont visibles et demandent un ponçage ou un lissage chimique pour un aspect lisse. Le lissage à l'acétone fonctionne, mais moins bien que sur l'ABS pur à cause de la présence de PC. Un ponçage humide avec un grain progressif (400 à 1000) donne un résultat satisfaisant pour les pièces esthétiques.

Avantages et limites

Points forts

• Résistance thermique élevée (HDT > 100 °C)
• Bonne rigidité et stabilité dimensionnelle
• Coût au gramme inférieur à celui des résines techniques SLA (environ 0,08 €/g contre 0,15–0,30 €/g pour les résines)
• Recyclable en fin de vie (thermoplastique)

Points faibles

• Nécessité d'une enceinte fermée et d'un plateau haute température
• Finition de surface rugueuse sans post-traitement
• Adhérence au plateau capricieuse (risque de warping sur les grandes surfaces)
• Absorption d'humidité : le filament doit être stocké à sec (moins de 15 % d'humidité relative)

Comparaison avec les résines SLA

Pour des pièces fonctionnelles, le choix entre PCABS et résine SLA dépend de trois critères : précision, résistance thermique et coût. Les résines SLA offrent une résolution de l'ordre de 0,05 mm, idéale pour des détails fins et des surfaces lisses. En revanche, leur température de service est souvent limitée à 60–80 °C pour les résines standard, et même les résines techniques comme la Durable de Formlabs ne dépassent pas 70 °C. Le PCABS supporte des températures jusqu'à 105 °C sans déformation notable.

La résistance aux chocs est un autre critère différenciant. Le PCABS absorbe mieux les impacts que les résines SLA rigides, qui peuvent se fissurer sous une charge soudaine. Pour un boîtier de capteur industriel soumis à des vibrations, le PCABS sera plus robuste. En revanche, si la pièce doit être transparente ou présenter des tolérances serrées (±0,1 mm), une résine SLA transparente ou une résine technique comme la Tough 2000 sera plus adaptée.

Les supports en Breakaway, dont nous avons analysé les critères techniques dans un article séparé, facilitent le démoulage des pièces en PCABS. Pour les impressions SLA, les supports sont intégrés et nécessitent un post-traitement par découpe et ponçage. Notre guide comparatif sur le choix entre filament FDM et résine SLA aborde les aspects de coût, précision et propriétés mécaniques.

Applications recommandées

Le Zortrax PCABS 800 g convient particulièrement à :

• Pièces mécaniques soumises à des températures modérées (80–100 °C)
• Boîtiers d'appareils électroniques nécessitant une bonne rigidité
• Prototypes fonctionnels pour tests de montage
• Outillage léger (gabarits, montages)

Il n'est pas recommandé pour des pièces en contact alimentaire ou des applications médicales, car sa composition n'est pas certifiée biocompatible.

Prenons un exemple concret : un prototype de boîtier électronique exposé à une température ambiante de 80 °C. Le PCABS s'avère plus adapté qu'une résine standard comme la Grey Pro, qui ramollit dès 60 °C. Un test de charge à 90 °C confirme que le PCABS conserve sa rigidité, tandis que la résine se déforme. Ce type de pièce peut être imprimé en une seule nuit avec une finition brute, puis poncé rapidement pour éliminer les stries les plus visibles. Le gain de coût par rapport à une résine technique est significatif : environ 2 € pour une pièce de 25 g contre 5 à 8 € en SLA.