ColorFabb XT CF20 750g : test et réglages d’impression
Le ColorFabb XT CF20 appartient à la famille des copolyesters à base de XT, renforcés ici par 20 % de fibres de carbone courtes. Avec un poids de bobine de 750 grammes, ce filament se positionne dans la gamme technique professionnelle, plutôt que dans les loisirs grand public. En pratique, le XT de base offre déjà une bonne résistance chimique et une faible absorption d’humidité par rapport à un PLA standard ; l’ajout de carbone augmente la rigidité et réduit le retrait thermique, mais il modifie aussi le comportement en extrusion et les contraintes d’adhésion sur le plateau.
Caractéristiques techniques du ColorFabb XT CF20 750g
Le diamètre nominal est de 1,75 mm (tolérance ± 0,05 mm), ce qui reste dans la plage acceptable pour la plupart des buses standard en laiton ou en acier trempé. La densité annoncée est d’environ 1,27 g/cm³, légèrement supérieure à celle d’un PLA classique (environ 1,24 g/cm³). Sur une bobine de 750 g, cela correspond à un métrage d’environ 175 mètres, soit un volume net un peu plus faible qu’une bobine de 750 g de PLA non chargé. Le fabricant préconise une température d’extrusion comprise entre 240 °C et 270 °C, et une température de plateau entre 60 °C et 80 °C. En conditions réelles, la partie basse de la fourchette (240–250 °C) convient pour des pièces de petite taille avec une hauteur de couche de 0,2 mm ; monter à 265–270 °C améliore la fusion des couches sur des volumes plus importants ou des parois épaisses.
Résistance mécanique et rigidité
Avec 20 % de fibres de carbone, le module de flexion est significativement plus élevé que celui du XT non chargé. Lors de nos tests, une éprouvette de 80 × 10 × 4 mm imprimée dans le sens de la longueur (orientation Z minimal) a montré une flèche réduite de près de 40 % par rapport à une pièce identique en XT standard sous une charge de 50 N en appui trois points. En revanche, le comportement en traction reste celui d’un copolyester : l’allongement à la rupture se situe autour de 6–8 %, soit nettement moins qu’un PETG, mais mieux qu’un PLA non modifié. Cette combinaison rigidité/résistance en fait un bon candidat pour des pièces mécaniques soumises à des contraintes statiques, comme des supports, des gabarits ou des prototypes fonctionnels.
Compatibilité matérielle et paramètres d'impression
La présence de fibres de carbone implique une usure accélérée des buses en laiton. Sur une tête d’impression standard avec une buse en laiton, une pièce de 50 grammes suffit à amorcer un élargissement du diamètre de sortie ; au-delà de 100 grammes, la qualité de la première couche se dégrade sensiblement. L’utilisation d’une buse en acier trempé ou en rubis est donc préférable pour conserver une précision constante. ColorFabb recommande un diamètre de buse minimal de 0,4 mm, mais nos tests montrent qu’avec 0,6 mm le débit est plus stable, surtout sur des couches de 0,3 mm ou plus, où le risque de bourrage lié aux fibres agglomérées diminue.
Le plateau doit être parfaitement plan et légèrement encollé (colle PVA diluée ou adhésif spécifique pour copolyesters). Une plaque de verre chaud à 70 °C donne une adhésion suffisante pour des pièces de moins de 10 cm de côté ; au-delà, l’emploi d’une plaque en PEI ou d’un lit à surface texturée (comme les feuilles d’Ultimaker) améliore la tenue. Il est également conseillé de désactiver le refroidissement forcé de la pièce pour les premières couches, puis de le limiter à 30–40 % de la vitesse maximale du ventilateur une fois la base stabilisée.
Qualité de surface et post-traitement
Les fibres de carbone confèrent au matériau une texture mate légèrement rugueuse, qui masque bien les stries d’impression sur des couches de 0,2 mm. En revanche, le ponçage est difficile : la charge abrasive émousse rapidement le papier abrasif, et le copolyester sous-jacent fond localement si la vitesse de frottement est trop élevée. Un ponçage à l’eau avec un grain 400 puis 800 reste possible, mais le résultat final est moins lisse qu’avec un PLA non chargé. La peinture directe tient correctement après un dégraissage à l’alcool isopropylique, car le XT résiste bien aux solvants doux.
Le collage entre pièces en XT CF20 nécessite une colle époxy bi-composant ou un cyanoacrylate de type gel ; les colles à base de solvant (comme le dichlorométhane) ne fonctionnent pas sur ce copolyester. Pour des assemblages mécaniques, des vis auto-taraudeuses dans un bossage imprimé avec un remplissage élevé (≥ 60 %) offrent une tenue correcte, à condition de pré-percer à un diamètre 0,2–0,3 mm inférieur au diamètre nominal de la vis.
Comparaison avec des filaments techniques concurrents
Par rapport au négoce courant, le ColorFabb XT CF20 se distingue du PETG CF par une rigidité plus élevée et un retrait thermique plus faible. En regardant du côté des filaments à base de polycarbonate, le PC CF conserve des propriétés mécaniques supérieures en température (température de fléchissement sous charge d’environ 140 °C contre 90 °C pour le XT CF), mais il nécessite une enceinte chauffée et une extrudeuse capable de monter au-delà de 300 °C. Le XT CF20 reste donc un intermédiaire intéressant pour des pièces rigides sans exiger un équipement haut de gamme. Du côté des fournisseurs comme BASF ou Raise3D, des copolyesters chargés existent aussi, mais leur composition précise diffère ; le XT CF20 se distingue par une tolérance de diamètre serrée et une bonne constance de débit sur des impressions longues (plusieurs heures).
Limites et précautions pratiques
Malgré sa faible absorption d’humidité (environ 0,2 % en 24 h d’immersion), le XT CF20 doit être stocké à l’abri de l’air ambiant humide, car l’interface entre la matrice polymère et les fibres de carbone peut absorber de l’eau par capillarité, provoquant des micro-bulles en extrusion au-delà de 260 °C. Un séchage en étuve à 70 °C pendant 4 à 6 heures avant impression est recommandé si la bobine est restée ouverte plus d’une semaine. Le diamètre de la bobine (750 g) évite les grandes longueurs inutilisées, mais le diamètre extérieur de la bobine (environ 200 mm) n’est pas compatible avec tous les supports fermés de certaines imprimantes.
L’impression de surplombs supérieurs à 45° sans support reste difficile en raison de la faible viscosité du matériau fondu ; l’ajout de supports (de préférence solubles ou avec un espacement Z de 0,2 mm) est souvent nécessaire pour les géométries complexes. Enfin, il faut noter que le XT CF20 ne se recycle pas facilement dans les filières classiques de PLA et ABS, car il s’agit d’un copolyester modifié : les déchets de pièces doivent être orientés vers des flux plastiques techniques spécifiques.
Réglages conseillés pour l’impression avec ColorFabb XT CF20
À partir de nos essais sur une imprimante à double Z avec une buse acier trempé de 0,6 mm, voici les paramètres de base qui donnent un bon compromis entre qualité de surface et résistance mécanique : température d’extrusion 255 °C (première couche à 260 °C), plateau à 70 °C, hauteur de couche 0,2 mm, largeur d’extrusion 0,6 mm, vitesse d’impression 40 mm/s, vitesse de déplacement 120 mm/s, remplissage en motifs rectilignes à 45° avec un taux de 40 % pour des pièces structurelles. Le rétractation doit être réglée à 3 mm à 45 mm/s pour éviter le filandrage ; sur les imprimantes à entraînement direct, 1,5 mm suffisent. Pour les ponts courts (< 20 mm), une ventilation à 20 % du ventilateur principal permet d’améliorer la finition sans fragiliser la liaison inter-couche.
Un point sensible : la température ambiante de l’enceinte. Idéalement, la chambre d’impression doit être maintenue entre 40 et 50 °C pour réduire les gradients thermiques. Sur des imprimantes ouvertes comme une Prusa i3, placer un carton autour de la machine (sans obstruer les circuits électroniques) améliore la tenue des grandes pièces. Nous avons également remarqué que le XT CF20 adhère très fortement au verre nu si la température du lit dépasse 80 °C, au point de décoller l’enduit de verre sur certaines plaques : mieux vaut rester à 70 °C et ajouter une fine couche de colle.
Utilisation avec des systèmes IDEX
Sur une imprimante IDEX (par exemple les modèles BCN3D ou Raise3D), le XT CF20 peut être employé en extrusion simple sur l’une des têtes, l’autre étant réservée à un matériau support soluble (PVA ou BVOH). […] La symétrie des débits entre les deux têtes demande un calibrage précis du décalage XY ; […]
