Filament HIPS – Quels sont les avantages et les inconvénients ?
Dans cet article, tu découvriras à quoi sert le filament HIPS – mais aussi le polystyrène, le matériau de base. Nous t’expliquons également les avantages et les inconvénients du matériel.
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Filament HIPS – Qu’est-ce que le HIPS ? Le matériau de base n’est-il qu’un matériau de support ?
L’HIPS peut être utilisé sur les imprimantes 3D qui utilisent la technologie FDM ou FFF. En même temps, il est plus léger que l’ABS et le PLA, mais dispose d’une surface lisse et résistante aux rayures. Derrière l’abréviation HIPS se cache la désignation High Impact Polystyrene. Le polystyrène PS compte parmi les plus anciens thermoplastiques au monde. Le matériau est obtenu par polymérisation de styrène monomère. Entre autres domaines d’application, le matériau est utilisé dans l’impression 3D comme filament HIPS. Ici, il est surtout utilisé pour la fabrication de structures de soutien pour les objets en surplomb. Il existe par ailleurs de nombreux autres domaines d’utilisation du polystyrène.
Quels sont les avantages du HIPS dans l’impression 3D ?
Le polystyrène est en fait un élément transparent et vitreux avec une surface brillante. Pour l’impression 3D en particulier, il est tout à fait avantageux de pouvoir colorer le filament.
Le HIPS a des propriétés similaires à celles de l’ABS, mais il est nettement plus léger. Mais en même temps, il offre une dureté et une résistance aux chocs très élevées. Il se dissout facilement dans différents produits chimiques, dont le limonène. Cela est particulièrement important en tant que matériau de support pour l’impression 3D. Lors de l’utilisation du solvant D-limonène, il faut veiller à ce qu’il soit facilement inflammable, irritant et en même temps dangereux pour l’environnement. Le port de gants est donc vivement recommandé. Comme l’impression 3D d’ABS et de HIPS génère également des vapeurs, il convient de veiller à une bonne ventilation pendant le traitement de ces filaments. Toi-même, tu dois faire attention à ne pas inhaler les vapeurs, car elles peuvent irriter les voies respiratoires ainsi que les yeux.
Le polystyrène, et donc le HIPS, résiste aux bases, aux huiles minérales et aux acides. Sa résistance à la chaleur et sa solidité, mais aussi ses propriétés hygiéniques, en font un matériau polyvalent. C’est notamment un matériau de moulage par injection peu coûteux.
Lors de l’utilisation de filament HIPS, il est judicieux de recourir à une imprimante 3D à deux extrudeuses. Par exemple, le filament ABS doit être utilisé pour la structure principale, tandis que la structure de support est imprimée à partir de filament HIPS. L’objet fini doit ensuite refroidir complètement avant d’être séparé du lit d’impression à l’aide d’une spatule, etc. et placé dans du solvant D-limonène. Dans ce cas, la structure de soutien est éliminée par lavage, tandis que la structure principale, constituée d’ABS, n’est pas attaquée.
Quels sont les inconvénients du filament HIPS ?
Du point de vue de la transformation, le HIPS est à peu près comparable à l’ABS. Dans ce cas, il peut y avoir un warping, que l’on peut maîtriser dans la plupart des cas avec un lit chauffant et un espace de construction fermé. Les vapeurs qui se dégagent éventuellement pendant l’impression ont bien sûr aussi un effet négatif.
Quels sont les domaines d’application du filament HIPS ?
Le HIPS est principalement utilisé dans l’impression 3D comme matériau de support. Il est ainsi plus facile de réaliser des surplombs d’objets imprimés et ceux-ci conservent leur forme jusqu’au refroidissement. Il est bien sûr possible, dans certaines circonstances, de fabriquer des objets plus petits directement à partir de filament HIPS. Ces derniers ne doivent toutefois pas entrer en contact avec des solvants par la suite.
Mais le polystyrène est également utilisé dans l’industrie de l'emballage et l’industrie alimentaire. Par exemple, la vaisselle jetable et les couverts en plastique sont constitués de ce matériau. Les boîtiers de DVD et de CD ainsi que les matériaux de construction (ces derniers à l’état de mousse) sont également en polystyrène. Les boîtiers de modules électroniques et les pièces isolantes sont également fabriqués dans ce matériau. Cela s’explique notamment par l’excellente solidité, la résistance à la chaleur et aussi les propriétés hygiéniques du matériau.
Quels sont les paramètres d’impression du filament HIPS ?
Nous tenons à préciser qu’il ne s’agit ici que de recommandations générales. Il te faudra probablement un peu de temps pour trouver les paramètres idéaux pour le traitement du filament HIPS sur une nouvelle imprimante 3D.
Réglages
- Température d’impression : environ 235 degrés Celsius,
- Température du lit chauffant : 90 – 110 degrés Celsius,
- Vitesse d’impression : 40 à 80 mm/s
Quelques autres dates importantes
- Densité du matériau : Faible (environ 1,04 g/cm³),
- Classe de matériaux de construction : B2, normalement inflammable,
- Stabilité dimensionnelle : jusqu’à un maximum de 85 degrés Celsius,
- Résistance aux UV : décoloration sous l’influence prolongée des UV,
- Allongement à la rupture : 8 à 10
Le filament HIPS nécessite-t-il un lit d’impression chauffé (heatbed) dans l’imprimante 3D ?
Oui, un lit chauffant est nécessaire pour l’impression 3D du filament HIPS. S’il n’y en avait pas, il serait très difficile de réaliser une liaison entre les deux filaments – dans notre cas, ABS et HIPS. La fonction de soutien serait ainsi perdue.
Le filament HIPS peut-il être collé ? Si oui, quel type de colle est recommandé ?
Oui, le filament HIPS peut être collé selon différents fabricants. Pour ce faire, il convient d’utiliser des colles pour plastique disponibles dans le commerce. Nous n’avons toutefois pas encore essayé cette méthode et ne pouvons donc pas vous donner de valeurs empiriques à ce sujet.
Comment retravailler le filament HIPS ?
Le filament HIPS peut être retravaillé de différentes manières. Le sablage, le ponçage et le vernissage (avec de la peinture acrylique) de l’objet fini sont par exemple très efficaces. Tout comme pour l’ABS, un lissage à l’acétone est également possible. Nous te conseillons toutefois la plus grande prudence, car l’acétone est facilement inflammable. Tu dois donc faire preuve de prudence lors du vaporisage. En cas de doute, fais-toi plutôt aider par un professionnel qui a déjà eu affaire à l’acétone à plusieurs reprises.
Comme nous l’avons déjà mentionné, il est également possible d’avoir recours au limonène pour les finitions. Bien que celles-ci contiennent de nombreux composants naturels (comme ceux contenus dans les écorces d’orange), il s’agit néanmoins d’un produit chimique qui doit être manipulé avec précaution. Si des pièces plus grandes ont été fabriquées avec une structure de support HIPS qui doit maintenant être retirée, il est judicieux de casser la partie la plus encombrante à la main afin d’économiser du temps et surtout du solvant. Celui-ci n’est pas vraiment bon marché à l’achat et, comme nous l’avons déjà mentionné, il présente aussi quelques caractéristiques négatives.
À quoi dois-je faire attention lors du stockage de filaments HIPS ?
En règle générale, les filaments doivent être conservés au sec et à l’abri de la lumière. Jusqu’à leur première utilisation, tu dois les laisser dans leur emballage d’origine. Plus tard, tu pourras par exemple les conserver dans des boîtes en plastique qui se ferment avec un couvercle et dans des sacs en plastique. Tu dois également fermer ces derniers. Pour éviter que le filament n’attire l’humidité, tu peux ajouter quelques sachets de silicate à chaque sac en plastique. Celui-ci absorbe l’humidité.
Tu dois faire particulièrement attention lorsque tu utilises des solvants tels que le limonène ou l’acétone. Il est préférable de les conserver séparément et en toute sécurité, de préférence dans une armoire qui ferme à clé ou sur une étagère située en haut du mur et difficile d’accès. Ceci est particulièrement important si des enfants (en bas âge) vivent dans ton ménage. Parallèlement, tu dois informer les enfants des dangers des solvants, mais aussi des filaments eux-mêmes.
