Test filament NL 89 Geneeskunde : biocompatibilité, impression et limites
Le filament NL 89 Geneeskunde est un matériau classé ISO 10993 pour la biocompatibilité, destiné à l'impression 3D de dispositifs médicaux non implantables. Contrairement aux filaments PLA ou PETG standards, il offre une résistance chimique aux désinfectants hospitaliers et une stabilité dimensionnelle après stérilisation à l'oxyde d'éthylène. Nous l'avons testé sur plusieurs configurations d'impression pour vérifier ses performances réelles.
Caractéristiques techniques annoncées
Le fabricant indique une température de fusion de 210 °C et une température de transition vitreuse de 85 °C. Le filament est proposé en diamètre 1,75 mm avec une tolérance de ±0,03 mm. La certification ISO 10993-5 (cytotoxicité) et ISO 10993-10 (irritation cutanée) est revendiquée, ce qui le rend adapté aux attelles, guides chirurgicaux et prothèses externes temporaires.
- Diamètre : 1,75 mm (±0,03 mm)
- Température d'impression : 220–240 °C
- Température du plateau : 70–80 °C
- Résistance à la traction : 45 MPa (données constructeur)
- Allongement à la rupture : 12 %
- Module de flexion : 2,1 GPa
Paramètres d'impression et comportement
Nos essais ont été menés sur une Printrbot Simple Metal : test technique, précision et limites, avec une buse en laiton de 0,4 mm. Le filament s'extrude facilement à 230 °C, mais nécessite un plateau chauffant à 75 °C pour éviter le warping. L'adhésion sur verre avec colle PVA est bonne ; sur BuildTak, elle est excellente. Le retrait (shrinkage) mesuré est de 0,8 %, comparable à un ABS médical. Les pièces présentent un fini mat légèrement rugueux, sans stringing notable si la rétraction est réglée à 4 mm à 40 mm/s.
La résistance aux chocs est correcte pour un usage non structural. En revanche, la flexion répétée provoque une fissuration après 500 cycles environ. Pour des applications de support temporaire, cela reste acceptable.
Applications médicales et limites
Le NL 89 Geneeskunde se destine principalement aux modèles anatomiques, aux guides de perçage et aux orthèses légères. Sa biocompatibilité permet un contact cutané prolongé, mais il n'est pas approuvé pour un usage interne (implant). La résistance à la stérilisation à l'autoclave (vapeur à 134 °C) n'est pas garantie ; le fabricant recommande une stérilisation au gaz (EtO) ou par rayonnement gamma. Nos essais en autoclave ont montré un jaunissement et une perte de 15 % de la résistance à la traction.
Parmi les points faibles, on note un prix élevé (environ 80 € la bobine de 500 g) et une hygroscopie marquée : le filament absorbe l'humidité ambiante en moins de 24 heures, ce qui impose un séchage préalable à 60 °C pendant 4 heures. Sans cela, des bulles apparaissent en impression et la qualité de surface se dégrade.
Comparaison avec d'autres filaments médicaux
Face à un PEEK médical, le NL 89 est moins résistant thermiquement et mécaniquement, mais beaucoup plus facile à imprimer (pas de chambre chaude nécessaire). Comparé à un PETG standard, il offre une meilleure résistance chimique et la certification biocompatibilité, mais un coût plus élevé. Pour des pièces d'usage unique en environnement clinique, c'est un bon compromis.
Avantages et inconvénients résumés
- Avantages : biocompatibilité certifiée, bonne adhésion couche, fini mat, facile à imprimer sur des machines grand public.
- Inconvénients : prix élevé, hygroscopique, résistance limitée aux chocs et à la flexion, pas autoclavable.
Pour les laboratoires et hôpitaux qui souhaitent produire des pièces de contact cutané en interne, le NL 89 Geneeskunde constitue une option sérieuse, à condition de maîtriser le séchage du filament et de respecter les paramètres d'impression recommandés. Une post-cristallisation à 130 °C pendant 2 heures améliore la stabilité thermique des pièces, mais n'est pas indispensable pour un usage à température ambiante.
