Test du filament NL 77 : polycarbonate modifié pour Ultimaker
Le filament NL 77 proposé par NL 3D appartient à la famille des polycarbonates modifiés. Sa température de transition vitreuse dépasse 130 °C, ce qui le destine aux pièces soumises à des contraintes thermiques modérées. Sur une Ultimaker, il nécessite une buse en laiton ou en acier trempé chauffée entre 270 et 290 °C et un plateau porté à 110 °C. Sans boîtier fermé, les pièces de grande surface présentent un risque de décollement aux angles, même avec de la laque ou un bâton de colle.
Composition et propriétés
NL 77 est un polycarbonate homopolymère auquel un additif de mise en œuvre a été ajouté pour faciliter l'extrusion à des vitesses modérées. Sa densité annoncée est de 1,20 g/cm³, et sa résistance en traction atteint 62 MPa sur éprouvettes imprimées dans le sens longitudinal. Contrairement à un PC standard, le NL 77 présente un retrait plus faible, ce qui améliore la stabilité dimensionnelle sur les Ultimaker de la série S3/S5. En condition normale d’impression, l’hygroscopie reste inférieure à 0,15 % après 24 h dans une atmosphère à 60 % d’humidité relative, ce qui limite le besoin de séchage préalable.
Paramètres d’impression recommandés
Les tests effectués sur Ultimaker 2+ et Ultimaker S3 ont validé la plage suivante :
- Température de buse : 270–290 °C
- Température du plateau : 100–115 °C
- Vitesse de la première couche : 15 mm/s
- Vitesse de remplissage : 35–50 mm/s
- Ventilation de refroidissement : 0 % jusqu’à la 5e couche, puis 30 % maximum
- Rétraction : 4 mm à 30 mm/s sur Bowden, 2 mm à 50 mm/s sur guide-tube
Une buse en acier trempé ou en cupronickel est préférable pour éviter l’usure prématurée. Le plateau recouvert de PEI ou de BuildTak adhère bien ; l’ajout d’une fine couche de colle spéciale PC réduit le décollement sur les grandes surfaces.
Résultats des tests mécaniques
Le NL 77 se comporte de manière homogène dans la plage de température : l’adhésion entre couches mesurée par une éprouvette de traction imprimée verticalement est d’environ 48 MPa, soit 77 % de la résistance longitudinale. Le module d’élasticité atteint 2,3 GPa, ce qui confère aux pièces une rigidité suffisante pour des montages mécaniques non soumis à des chocs. En revanche, l’allongement à la rupture ne dépasse pas 6 % ; le matériau est cassant sous contrainte brutale.
Avantages et inconvénients
| Aspects positifs | Aspects négatifs |
|---|---|
| Très bonne tenue thermique (HDT > 120 °C) | Nécessite un hotend haute température (≥ 270 °C) |
| Faible hygroscopie comparé aux nylons | Fragile à l’impact : ne convient pas aux pièces mécaniques sollicitées |
| Adhésion de première couche fiable avec plateau chaud | Warping possible sur pièces larges sans enceinte close |
| Rigidité élevée pour un PC modifié | Prix au kg plus élevé que les PC génériques |
Comparaison avec d’autres filaments techniques
Contrairement au filament Ultimaker FR 77, qui est conçu pour la résistance au feu, le NL 77 mise sur la stabilité thermique pure. Les deux se rejoignent par leur température d’impression élevée, mais le FR 77 intègre des retardateurs de flamme qui réduisent légèrement les propriétés mécaniques. Pour des applications où la résistance mécanique et la rigidité priment, le NL 77 devance également les nylons classiques ; en revanche, il ne supporte pas les contraintes cycliques répétées, un domaine où les filaments comme le FR 73 Nylon conservent un avantage.
L’absence d’additifs renforçants (fibres de carbone ou de verre) rend le NL 77 plus facile à imprimer que des composites à haute température, tout en offrant une finition de surface plus lisse après un léger ponçage humide.
Astuce pour une première impression réussie
Pour caler vos paramètres, lancez un cube de calibration de 20 mm de côté à 275 °C, plateau à 110 °C, toutes ventilations éteintes. Après refroidissement complet, mesurez les cotes : un écart supérieur à 0,2 mm indique un ajustement du débit ou de la distance de rétraction. Tant que le boîtier de votre Ultimaker reste fermé pendant toute la durée de l’impression, le risque de décollement est quasiment nul. Une fois ces réglages stabilisés, vous pouvez passer à des pièces fonctionnelles avec une bonne confiance dans la répétabilité.