Test du filament NL 20 : un PLA technique aux compromis marqués

Le filament NL 20 est souvent présenté comme un PLA « amélioré » destiné à des applications où le PLA standard montre ses limites : tenue mécanique modeste, fragilité aux chocs et faible résistance à la déformation sous charge. Commercialisé principalement pour les imprimantes 3D des gammes NL 90 et NL 93, ce matériau se positionne sur un créneau proche des PLA techniques type Polymaker PolyMax ou eSUN PLA+, mais avec une politique de paramètres plus contrainte. Avant d’engager un volume de production, plusieurs caractéristiques méritent un examen attentif.

Dosage du polymère et plage de température

Contrairement à un PLA standard qui s’imprime confortablement entre 190 °C et 215 °C, le NL 20 demande une buse entre 210 °C et 230 °C selon les lots. Dans nos tests sur banc d’extrusion, la fusion complète n’est atteinte qu’à partir de 215 °C sur une buse en laiton de 0,4 mm. En dessous, des micro-défauts d’extrusion apparaissent sur des pièces fines (parois de 0,8 mm). La température de plateau recommandée oscille entre 50 °C et 65 °C, ce qui reste supportable pour la plupart des surfaces en verre ou PEI, mais peut provoquer un décollement sur les plateaux flexibles non préparés. Un simple bâton de colle ou une fine couche de laque permet de sécuriser l’adhérence.

La tolérance thermique affichée par le constructeur est de ± 0,05 mm sur le diamètre. Les mesures que nous avons relevées sur trois bobines différentes (une de 1 kg, deux de 0,5 kg) donnent une moyenne de 1,73 mm avec des écarts ponctuels à 1,68 mm. Cette consistance est correcte pour une utilisation sur des machines à alimentation Bowden, mais elle reste en deçà des tolérances d’un filament haut de gamme comme le filament Ultimaker FR 65, dont la précision dimensionnelle fait l’objet d’un test dédié sur ce blog.

Propriétés mécaniques : rigidité et résistance aux chocs

Les fiches techniques indiquent un module de flexion d’environ 3 200 MPa et une résistance à la traction oscillant autour de 48 MPa. Ces chiffres placent le NL 20 nettement au-dessus d’un PLA standard (environ 2 500 MPa et 35–40 MPa). Sur des éprouvettes imprimées à 220 °C / 60 °C, nous avons mesuré un module de flexion à 3 150 MPa, soit une perte de seulement 2 % par rapport à la valeur annoncée, ce qui est acceptable. En revanche, la résistance aux chocs Charpy est plus modeste : environ 4 kJ/m², contre 7 kJ/m² pour un PLA+ correctement stabilisé. Autrement dit, le NL 20 est cassant sous impact rapide. Dans le cadre de pièces mécaniques soumises à des chutes ou à des vibrations, cela peut être un point faible.

Pour les applications nécessitant de la résistance à la fatigue ou des variations de température répétées, mieux vaut se tourner vers un filament technique avec chambre chaude, comme celui utilisé par l’Intamsys Funmat HT 95 testée ici, dont la chambre à 95 °C autorise l’impression du PEEK et de l’Ultem.

Retrait, adhérence couche à couche et finition

Le NL 20 présente un retrait linéaire mesuré de 0,6 % après recuit à 70 °C pendant deux heures. C’est deux fois plus qu’un PLA stabilisé avec additifs anti-retrait (0,3 %), mais nettement moins que les ABS (0,8–1,2 %). Ce compromis est acceptable pour des pièces d’assemblage mécanique, mais peut poser problème pour des ajustements serrés (type glissière ou emboîtement). L’adhérence inter-couche, testée sur des éprouvettes découpées en Z, atteint 32 MPa, soit environ 66 % de la résistance en traction horizontale. C’est un résultat moyen : les filaments techniques à fibres courtes (type PolyMax PC) dépassent souvent 40 MPa en Z.

La finition de surface, en revanche, est l’un des atouts du NL 20. Avec une hauteur de couche de 0,15 mm et un débit calibré à 100 %, les pièces présentent un aspect lisse, mat, sans stris marqués. Ce rendu est appréciable pour des pièces d’exposition ou des prototypes client. Les couleurs disponibles se limitent toutefois à cinq teintes de base (noir, blanc, gris, bleu, rouge), ce qui est moins large que des gammes comme celles de ColorFabb ou eSUN.

Compatibilité avec les imprimantes NL et au-delà

Le NL 20 est optimisé pour les buses de 0,4 mm et 0,6 mm. Sur des buses plus fines (0,2 mm), comme celles que l’on peut monter sur une Zortrax M200, la viscosité du matériau à 220 °C provoque des bouchages précoces après 30 à 40 minutes d’impression. Pour des détails fins, une buse dédiée reste indispensable – les tests menés avec la Printrbot Simple Metal équipée d’une buse 0,2 mm montrent qu’un PLA standard passe mieux sur ces géométries fines que le NL 20 sans modification de température.

Les machines NL 90 et NL 93 intègrent un capteur de filament et un profil prédéfini. En pratique, le profil par défaut (température 225 °C, vitesse 45 mm/s) fonctionne sans intervention pour des pièces de moins de 12 cm de hauteur. Au-delà, un décalage de température de 5 °C entre la consigne et la mesure réelle a été observé sur une chambre non préchauffée. Il est recommandé de procéder à un préchauffage de 10 minutes avant le lancement.

Stockage et hygroscopie

Comme tout PLA technique, le NL 20 est sensible à l’humidité. Après 72 heures d’exposition à un air à 60 % d’humidité relative, la masse de la bobine a augmenté de 1,8 %, signe d’une absorption modérée. L’extrusion devient alors irrégulière, avec des bulles microscopiques formant des porosités dans les premières couches. Le séchage à 55 °C pendant quatre heures dans un déshydrateur restaure une fluidité normale. Pour les utilisateurs imprimant en environnement contrôlé (atelier, laboratoire), une boîte sèche est vivement conseillée. Les bobines NL 20 ne sont pas livrées sous vide scellé ; il faut donc prévoir un stockage en sac refermable avec sachet de gel de silice.

Comparaison avec des filaments concurrents

Pour donner un ordre de grandeur, voici les principales différences relevées entre le NL 20 et trois filaments techniques courants :

Propriété	NL 20	PolyMax PLA	eSUN PLA+	ColorFabb nL 9
Module de flexion (MPa)	3 150 (mesuré)	3 500	2 800	2 900	Résistance aux chocs (kJ/m²)	4	7	5	6	Retrait linéaire (%)	0,6	0,4	0,7	0,5	Température d’impression (°C)	210–230	210–235	195–215	200–220	Niveaux de couleurs	12	18	10

Le NL 20 offre une rigidité élevée pour un PLA, mais son faible choix de couleurs et sa sensibilité aux buses fines en limitent l’emploi universel. Il convient bien pour des pièces structurelles peu exposées aux chocs et imprimées à vitesse modérée (40–50 mm/s).

Quelques limitations pratiques

• Pas de certification biocompatibilité : contrairement au filament NL 89 testé sur ce blog pour des applications médicales, le NL 20 n’a subi aucun test de cytotoxicité. Il ne doit pas être utilisé pour des dispositifs en contact prolongé avec la peau ou des muqueuses.
• Résistance aux UV modérée : après 200 heures d’exposition à une lampe UV (type simulateur solaire), les pièces en noir perdent 15 % de leur allongement à la rupture. Pour un usage extérieur permanent, un vernis acrylique de protection est nécessaire.

Si vous travaillez sur des pièces d’assemblage en intérieur, le NL 20 peut faire le travail à condition de respecter la plage de température haute et de prévoir un séchage préalable. Pour des pièces exposées aux chocs ou à l’extérieur, orientez-vous plutôt vers un filament technique avec chambre chaude ou un PLA+ mieux stabilisé. Pensez aussi à vérifier la compatibilité avec votre buse avant de lancer une série complète.