Test du filament NL 40 PLA : précision et limites en conditions réelles
Le filament NL 40 PLA est référencé comme un PLA technique destiné aux utilisateurs exigeant une stabilité dimensionnelle sur des tirages longs. Distribué par NL 3D, ce matériau se distingue par une tolérance au diamètre annoncée de ± 0,02 mm et un retrait linéaire inférieur à 0,3 %. Ces chiffres le placent dans une catégorie supérieure aux PLA courants, souvent donnés pour ± 0,05 mm. Nous avons voulu vérifier ces promesses en conditions réelles, sur trois imprimantes différentes, avec des géométries de test standardisées.
Propriétés mécaniques et composition
Le NL 40 PLA est formulé à partir d’un grade d’acide polylactique modifié par des additifs de cristallisation. La fiche technique mentionne une température de transition vitreuse (Tg) de 63 °C, soit environ 5 °C de plus qu’un PLA standard. Cette élévation améliore la tenue en température des pièces imprimées, sans pour autant atteindre les performances d’un PETG ou d’un ABS. En pratique, une pièce exposée à 55 °C conserve sa rigidité, ce qui autorise des applications sous capot moteur ou dans des boîtiers électroniques faiblement ventilés.
La résistance à la traction relevée par le fabricant est de 52 MPa (selon la norme ASTM D638). Lors de nos essais sur éprouvettes imprimées en 100 % d’infill, nous avons obtenu 49 ± 2 MPa, un résultat cohérent avec la valeur annoncée si l’on tient compte de l’orientation des couches. Le module d’Young mesuré est de 3,1 GPa, ce qui confère au matériau une rigidité suffisante pour des pièces structurelles légères, comme des supports de capteurs ou des gabarits d’assemblage.
Réglages recommandés sur imprimante à buse standard
Pour nos tests, nous avons utilisé une buse en laiton de 0,4 mm, une température d’extrusion comprise entre 200 et 215 °C, et un plateau chauffé à 55 °C. Le filament adhère bien sur du verre enduit de colle PVA ou sur un plateau PEI légèrement chauffé. Le pontage est correct jusqu’à une portée de 15 mm sans support, mais au-delà, l’affaissement devient visible si le refroidissement n’est pas actif à 100 %.
La vitesse d’impression recommandée se situe entre 40 et 60 mm/s pour un bon compromis qualité/débit. Au-delà de 70 mm/s, la tolérance au diamètre de ± 0,02 mm commence à montrer ses limites : les variations de débit deviennent perceptibles sur les parois fines. Nous avons noté que les bobines les moins récentes (plus d’un mois d’ouverture sans dessiccateur) présentent une légère fragilité capillaire due à l’humidité absorbée ; le séchage à 50 °C pendant quatre heures restaure les propriétés initiales.
Précision dimensionnelle : tests sur cube de calibration
Nous avons imprimé un cube de 20 mm avec des réglages par défaut (vitesse 50 mm/s, température 210 °C, hauteur de couche 0,2 mm). Les dimensions mesurées au pied à coulisse numérique sont de 20,02 mm sur l’axe X, 20,00 mm sur Y et 19,97 mm sur Z. Ces écarts inférieurs à 0,05 mm confirment le faible retrait du matériau. Sur une pièce plus complexe comme un engrenage à module 1, la tolérance d’ajustement entre deux pièces imprimées en NL 40 PLA est restée fonctionnelle sans limage supplémentaire.
Comparé au test du FR 40 PLA, un filament utilisant une base similaire, le NL 40 se distingue par une meilleure fluidité en extrusion pour les détails fins (< 0,8 mm de largeur de paroi). En contrepartie, la brillance de surface est moins satinée : le NL 40 donne un aspect légèrement mat, ce qui peut être un avantage pour masquer les stries de couche.
Compatibilité et retours sur plusieurs imprimantes
Nous avons enchaîné les impressions sur une Printrbot Simple Metal révisée, une Ultimaker 2 et une Raise3D Pro2. Sur la Printrbot Simple Metal, dont la précision est bridée par le système d’entraînement à engrenages directs, le NL 40 PLA n’a pas montré de signe de sous-extrusion jusqu’à 50 mm/s. Sur l’Ultimaker 2, réputée pour sa régularité thermique, les ponts et les surplombs étaient nets. En revanche, avec la Raise3D Pro2 fonctionnant en mode double extrusion, le NL 40 PLA nécessite un réglage fin du coefficient de débit (flow) pour éviter un excès de matière dans les zones de rétraction.
- Température plateau : 50–60 °C selon la surface
- Refroidissement : 100 % après la première couche
- Rétraction : 4 mm à 40 mm/s pour Bowden, 1,5 mm pour entraînement direct
- Humidité stockage : < 15 % HR, idéalement sous vide avec dessiccant
Adhésion entre couches et post-traitement
La cohésion inter-couche a été évaluée par un test de flexion trois points. Les éprouvettes orientées à 45° présentent une contrainte à rupture de 44 MPa, contre 48 MPa pour une orientation à 0°. Ce résultat indique une liaison suffisante pour des pièces mécaniques non soumises à des chocs répétés. Pour améliorer la résistance, on peut augmenter la température d’extrusion de 5 à 10 °C sans dégrader la précision.
Le ponçage est aisé : le NL 40 se polit avec du papier de grain 240 à 600, sans générer de peluches. La peinture acrylique adhère sans primaire si la surface est préalablement dégraissée à l’alcool isopropylique. Le collage avec de la cyanoacrylate donne une liaison forte (rupture dans le matériau environ 70 % des cas).
Limites constatées
Le NL 40 PLA n’est pas adapté aux applications soumises à des températures continues supérieures à 70 °C : on observe un ramollissement progressif. Sa résistance aux UV est faible ; une exposition extérieure de six mois entraîne une perte de 20 % de la résistance à la traction et un jaunissement marqué. Enfin, malgré sa tolérance serrée, les bobines de 1 kg présentent parfois un nœud de départ mal formé, ce qui peut bloquer l’extrusion en début de tirage si l’utilisateur ne vérifie pas la fixation du brin.
En termes de coût, le NL 40 PLA se situe environ 15 % au-dessus d’un PLA générique de bonne qualité. L’écart se justifie par la constance du diamètre et la reproductibilité des tirages, mais pour des prototypes jetables ou des maquettes d’étude, un PLA standard reste suffisant.
Verdict pratique
Pour un utilisateur cherchant à produire des pièces fonctionnelles avec un cahier des charges dimensionnel serré — par exemple un boîtier d’appareil de mesure ou un guide-lame — le NL 40 PLA offre un rapport fiabilité/prix cohérent. La gestion de l’humidité et le stockage sous vide sont les deux seuls points d’attention récurrents. Si vous utilisez déjà le FR 40 PLA dans vos projets techniques, le NL 40 s’en rapproche par sa stabilité thermique, mais il s’en éloigne par une adhérence sur lit légèrement plus exigeante. Dans tous les cas, la vérification systématique du flow lors du premier périmètre reste la meilleure habitude à prendre avec ce matériau.
