Test du filament NL 5 de NL 3D : un ABS modifié pour pièces fonctionnelles sur Zortrax
Le filament NL 5 de NL 3D est souvent présenté comme une alternative économique aux matériaux propriétaires Zortrax, mais il ne se comporte pas comme un simple clone. Lors de nos essais sur une Zortrax M200, la première différence notable concerne la tolérance de diamètre : le NL 5 affiche une variation de ±0,05 mm sur un rouleau de 500 g, ce qui reste dans la plage acceptable pour le trajet d'alimentation d'origine, mais oblige à vérifier régulièrement la buse en cas d'utilisation intensive. Ce filament est un ABS modifié, avec une température d'impression recommandée de 255 à 270 °C sur la buse et un plateau à 90 °C. Contrairement à l'ABS standard, il présente une meilleure résistance aux chocs et une adhérence inter-couches supérieure, ce qui le destine principalement à des pièces fonctionnelles soumises à des contraintes mécaniques modérées.
Caractéristiques techniques et comportement en impression
Le NL 5 se distingue par sa formulation à base d'ABS renforcé, mais sans charge fibreuse. Sa densité est d'environ 1,04 g/cm³, ce qui le rend légèrement plus lourd que le PLA mais comparable à d'autres ABS modifiés. La température de transition vitreuse se situe autour de 105 °C, ce qui lui permet de conserver sa rigidité jusqu'à des températures plus élevées que le PLA. En pratique, nous avons imprimé des éprouvettes de traction et des pièces cylindriques avec des hauteurs de couche de 0,09 mm à 0,29 mm. La qualité de surface est correcte, avec une légère tendance au « stringing » si la température dépasse 265 °C ou si la rétraction est inférieure à 2 mm. Sur la Zortrax M200, le profil par défaut du logiciel Z-Suite fonctionne bien, mais nous recommandons d'ajuster la rétraction à 2,5 mm et la vitesse d'impression à 40 mm/s pour les parois extérieures.
Réglages optimaux pour Zortrax
- Température de buse : 260 °C (255–265 °C selon la pièce)
- Température du plateau : 90 °C, avec une première couche à 95 °C
- Vitesse d'impression : 40–50 mm/s pour les parois, 30 mm/s pour les ponts
- Rétraction : 2,5 mm à 30 mm/s
- Refroidissement : ventilateur désactivé ou à 20 % maximum pour les petites pièces
- Adhérence : colle spécifique Zortrax ou ruban adhésif haute température
Ces paramètres sont issus de nos tests sur la Zortrax M200 et la Zortrax M300. Sur la M300, la plus grande surface du plateau impose un préchauffage plus long (10 minutes) pour éviter un gauchissement aux coins. Nous avons également observé que le NL 5 tolère bien les variations de température ambiante jusqu'à environ 25 °C ; au-delà, l'impression de pièces hautes (>10 cm) devient plus délicate en raison de la dilatation différentielle.
Qualité d'impression et finition
Les pièces imprimées avec le NL 5 présentent une surface mate et légèrement texturée, sans brillance excessive. La précision dimensionnelle est bonne : sur un cube de 20 mm, nous avons mesuré une déviation de ±0,15 mm sur les axes X et Y, et ±0,2 mm sur Z, ce qui est comparable à d'autres ABS modifiés. Les détails fins, comme des lettres de 2 mm, sont bien restitués avec une hauteur de couche de 0,14 mm, mais il faut éviter les angles vifs inférieurs à 45° sans support, car la surplombance provoque des stries visibles.
Le post-traitement est un point fort du NL 5. L'usinage est possible : nous avons percé et taraudé des trous de 3 mm sans fissuration. Le ponçage à l'eau (grain 400 puis 1000) donne une surface lisse, et l'application d'acétone en vapeur pendant 15 secondes permet d'obtenir un aspect quasi injecté, à condition de contrôler le temps pour ne pas déformer les parois fines. La peinture adhère bien après un léger ponçage, mais les peintures acryliques standard peuvent nécessiter une sous-couche.
Adhérence, retrait et défauts courants
Le principal défi avec le NL 5 est le retrait, typique des matériaux à base d'ABS. Sur des pièces de grande surface (plus de 10 cm de côté), nous avons constaté un gauchissement de 1 mm aux coins si la température du plateau descend sous 85 °C. L'utilisation d'une jupe ou d'un bord (brim) de 5 mm est fortement recommandée. Sur notre banc d'essai, l'adhérence sur le plateau en verre enduit de colle Zortrax est excellente ; en revanche, sur du ruban adhésif bleu standard, la première couche se décolle souvent après 30 minutes d'impression.
Un autre défaut fréquent est la formation de « cafards » (petits amas de matière) sur les parois verticales lorsque la température de buse est trop élevée ou que la rétraction est insuffisante. Nous avons réduit ce phénomène en baissant la température à 255 °C et en augmentant la rétraction à 3 mm. Le NL 5 ne dégage pas d'odeur particulièrement forte, mais une ventilation de la pièce reste nécessaire, car il émet des composés organiques volatils, comme tout ABS.
Comparaison avec d'autres filaments de la gamme NL 3D
Dans la gamme NL 3D, le NL 5 se positionne entre le NL 40 PLA, plus facile à imprimer mais moins résistant à la chaleur, et le NL 41 ABS, plus standard. Par rapport au NL 41, le NL 5 offre une meilleure résistance aux chocs (test de chute à 1 m sur du béton : pas de fissure visible) et une adhérence inter-couches supérieure, mais il est légèrement plus cher et nécessite des températures plus élevées. Pour les pièces soumises à des contraintes mécaniques, le NL 5 est un bon choix, mais pour des prototypes rapides ou des pièces décoratives, le PLA reste plus simple.
Limites et précautions d'utilisation
Malgré ses qualités, le NL 5 présente plusieurs limites à connaître avant l'achat. D'abord, sa sensibilité à l'humidité : après une semaine d'exposition à l'air ambiant (taux d'humidité de 60 %), nous avons observé des claquements dans l'extrudeur et des bulles sur les premières couches. Un séchage à 70 °C pendant 4 heures a résolu le problème. Ensuite, la compatibilité avec les imprimantes non Zortrax est limitée : sur une Ultimaker 2, le NL 5 nécessite une buse en laiton à haute température (nous avons utilisé une buse de 0,4 mm à 260 °C) et un plateau chauffant en verre avec une couche de colle. Les températures élevées peuvent endommager les tubes PTFE standards, il faut donc vérifier le guide-filament.
Enfin, le NL 5 n'est pas adapté aux pièces en contact prolongé avec des solvants (acétone, alcool) ou des températures supérieures à 100 °C. Pour des applications ignifugées ou résistantes à l'abrasion, il existe des alternatives plus spécialisées, comme le filament FR 34 ou le Zortrax FR 62, que nous avons testés séparément. Par ailleurs, si vous cherchez un matériau pour des pièces soumises à des frottements, le NL 5 n'est pas le meilleur choix, car sa résistance à l'abrasion est moyenne.
Conseils pratiques pour réussir ses impressions
Pour tirer le meilleur du NL 5, nous avons élaboré une procédure simple qui fonctionne sur nos machines de test : commencez par sécher le filament si le rouleau est ouvert depuis plus de 48 heures. Réglez la température de buse à 260 °C et le plateau à 90 °C. Appliquez une couche de colle Zortrax sur le plateau en verre, puis lancez une impression test de 20 minutes avec un cube de 20 mm. Si la première couche est bien écrasée (largeur de ligne de 0,45 mm pour une buse de 0,4 mm), vous pouvez augmenter progressivement la vitesse. Pour les pièces avec des ponts, réduisez la vitesse à 25 mm/s et activez le support si la portée dépasse 8 mm.
Une astuce que nous avons trouvée utile : pour améliorer l'adhérence sur les grandes surfaces, ajoutez un bord (brim) de 6 mm avec une distance de 0,2 mm entre le bord et la pièce. Cela réduit le gauchissement sans laisser de marques importantes. Enfin, pour le post-traitement, lissez à l'acétone uniquement sur des pièces de plus de 2 mm d'épaisseur de paroi, car les parois fines (1 mm) se déforment rapidement.
Avant de valider ce filament pour une application précise, vérifiez deux points sur votre machine : la température réelle de la buse (un thermocouple externe peut révéler un écart de 5 à 10 °C avec l'affichage) et l'état du tube PTFE, qui se dégrade vite au-delà de 260 °C. Si ces deux conditions sont maîtrisées, le NL 5 donne des pièces fiables et usinables, mais il exige un suivi plus rigoureux qu'un PLA standard.