Test du filament NL 57 sur Ultimaker 2 : réglages, résistance et limites
Le filament NL 57 occupe une place particulière dans la gamme des matériaux NL 3D : il s’agit d’un PETG modifié, conçu pour offrir une meilleure résistance aux chocs et une adhérence intercouche plus élevée que le PETG standard. Contrairement à un PLA renforcé ou à un ABS technique, ce filament revendique un comportement proche du polycarbonate sur les pièces soumises à des contraintes mécaniques modérées. Avant de lancer une série de pièces structurelles, il est utile de comprendre comment ce matériau se comporte réellement sur une machine devenue une référence de bureau : l’Ultimaker 2.
Fiche technique et particularités du NL 57
Le NL 57 est conditionné en bobine de 750 g sur un moyeu standard compatible avec les axes fixes de l’Ultimaker 2. Son diamètre nominal est de 2,85 mm, avec une tolérance annoncée de ±0,05 mm. La température d’extrusion conseillée par le fabricant se situe entre 235 et 250 °C, et la température du plateau entre 70 et 85 °C. La présence d’un additif anti-choc dans le mélange modifie le comportement thermique par rapport à un PETG classique : le refroidissement doit être progressif pour éviter les contraintes internes et le décollement des bords des pièces.
Le matériau est présenté comme résistant aux UV et à l’humidité relative, ce qui le destine à des pièces exposées en intérieur ou en extérieur abrité. Il est disponible en plusieurs coloris, mais les variations de couleur influencent légèrement la viscosité à chaud et donc le débit réel. Les tests menés avec la teinte gris foncé montrent une différence de 3 à 5 % de débit massique par rapport à la version transparente, un écart qui reste dans les tolérances d’une buse standard de 0,4 mm.
Préparation de l’Ultimaker 2 pour le NL 57
L’Ultimaker 2 est livrée avec une buse en laiton et un tube Bowden en PTFE dont la limite haute en température continue est d’environ 250 °C. Le NL 57 atteignant cette température limite, deux précautions s’imposent :
- Vérifier l’état du tube Bowden – un tube légèrement dégradé crée des à-coups de pression qui se traduisent par des sous-extrusions aléatoires. Il est recommandé de remplacer le tube dès que des marques noires apparaissent côté buse.
- Utiliser un plateau en verre avec adhésif – le plateau d’origine, s’il est en verre non traité, nécessite une fine couche de laque coiffante ou un ruban adhésif polyimide pour garantir l’accroche. Sans cette préparation, les premières couches se rétractent et se décollent dans les angles après 20 mm de hauteur.
Le capteur de niveau manuel de l’Ultimaker 2 demande un réglage précis : un écart de 0,1 mm sur la première couche suffit à compromettre l’adhérence du NL 57. Il est conseillé de faire un calage à chaud, plateau à 75 °C, en utilisant une feuille de papier standard pour sentir la résistance sous la buse.
Réglages d’impression testés
Les profils usuels du PETG ne correspondent pas exactement au NL 57. Après une série d’échantillons avec une buse de 0,4 mm, les paramètres suivants ont donné les meilleurs résultats sur des pièces de 50 × 50 × 5 mm :
| Paramètre | Valeur testée | Observations |
|---|---|---|
| Température buse | 245 °C | Équilibre entre fluidité et suintement |
| Température plateau | 80 °C | Maintient l’accroche sans déformer le bas de la pièce |
| Vitesse d’impression | 40 mm/s | Réduit les artefacts de pont et les stries d’entraînement |
| Hauteur de couche | 0,2 mm | Compromis entre qualité de surface et temps d’impression |
| Ventilateur de refroidissement | 30 % à partir de la 3e couche | Limite le gauchissement sans casser la liaison intercouche |
| Rétraction | 3 mm à 40 mm/s | Réduit les fils résiduels sur les déplacements longs |
La réduction de la vitesse à 30 mm/s améliore la régularité des parois verticales, mais allonge le temps d’impression de près de 30 %. Pour des pièces fonctionnelles, le gain est faible ; pour des pièces d’aspect, le ralentissement reste justifié.
Qualité des pièces et problèmes rencontrés
Les premières couches montrent une bonne fusion et une absence de striation lorsque la première épaisseur est réglée à 120 % de la hauteur de couche (soit 0,24 mm). Les ponts de 20 mm de long tiennent sans affaissement notable. Le suintement (« stringing ») apparaît dès que la température dépasse 248 °C, surtout sur les déplacements de la tête au-dessus de la pièce. Une tour de purge ou une rétraction supplémentaire de 0,5 mm permet de limiter ce défaut.
Un défaut plus spécifique au NL 57 est l’apparition de petites bulles dans les parois épaisses (au-dessus de 4 mm). Le matériau semble retenir une légère hygroscopie même en sortie de sachet scellé. Le séchage préalable à 65 °C pendant 4 heures dans un déshydrateur dédié élimine quasi complètement ce problème. Ce point est rarement mentionné dans les fiches techniques mais a un impact direct sur la résistance mécanique des pièces pleines.
Résistance mécanique et post-traitement
Des éprouvettes de traction imprimées selon la norme ISO 527 type 5A ont montré une résistance en traction d’environ 48 MPa dans le sens de l’impression, contre 36 MPa en travers des couches (éprouvettes imprimées à 90° sur le plateau). Cette anisotropie est classique pour les polymères déposés par filament, mais le NL 57 conserve 75 % de sa résistance intercouche, ce qui le place au-dessus d’un PETG standard et d’un PLA technique comme le FR 40 PLA testé par ailleurs.
Le post-traitement mécanique est possible avec des limes et du papier abrasif jusqu’au grain 400, mais la surface reste légèrement gommeuse sous l’outil. Un ponçage à sec génère de la chaleur locale et fait fondre les copeaux, ce qui encrasse le papier. L’utilisation d’eau ou d’un lubrifiant léger améliore le résultat. Le collage avec de la cyanoacrylate demande un léger dépontillage des surfaces, tandis que l’époxy bi-composant fonctionne directement sans préparation.
Limites de l’ensemble Ultimaker 2 + NL 57
La principale limitation vient du débit maximum de la buse de 0,4 mm : au-delà de 12 mm³/s, la pression dans la chambre de chauffe chute et le moteur pas à pas perd le synchronisme, ce qui provoque des craquements dans le mécanisme d’entraînement. Ce seuil interdit les impressions rapides de grandes pièces. Pour un volume de 15 × 15 × 10 cm, le temps d’impression dépasse souvent 12 heures.
Deux autres points méritent attention :
L’Ultimaker 2 reste une plateforme ouverte compatible avec des matériaux tiers, mais la faible puissance du ventilateur de refroidissement d’origine et l’absence de chambre chauffée deviennent des contraintes réelles pour le NL 57 dès que la hauteur des pièces dépasse 120 mm. Pour des impressions plus hautes, un enclos imprimé en PLA transparent, monté autour de la machine, réduit les courants d’air et améliore la régularité des couches.
