Matières thermoplastiques
Les thermoplastiques sont le terrain de prédilection du laser et de l'impression 3D : ils fondent, se ramollissent et se reforment à la chaleur. Mais cette famille abrite à la fois le matériau préféré des makers et le plus dangereux à travailler.
Comment lire le tableau
Laser — “Oui” pour l'acrylique et beaucoup de thermoplastiques, mais “Non” catégorique pour le PVC (fumées toxiques et corrosives) et “Avec limites” pour le polycarbonate (jaunit). CNC — presque toujours “Oui”, avec le risque de fusion à gérer par des régimes et avances corrects. Impression 3D — “Oui” pour la plupart : c'est la famille pour laquelle l'impression FDM est née.
Polyoléfines
Polyéthylène (PE) et polypropylène (PP) : tenaces, flexibles et à faible adhésion de surface. Difficiles à coller et à peindre sans traitement, ils se fraisent mais peuvent fondre ; au laser ils donnent des résultats médiocres par rapport à l'acrylique.
| Matériau | Laser | CNC | Impression 3D | Contact alimentaire |
|---|---|---|---|---|
| HDPE (PE-HD) | Non | Oui | Non | Oui |
| LDPE (PE-LD) | Non | Avec limites | Non | Oui |
| PP (Polypropylène) | Non | Oui | Non | Oui |
| UHMWPE | Non | Oui | Non | Oui |
Styréniques
Polystyrène et ABS en plaque. L'ABS se fraise et se thermoforme bien ; la coupe laser est possible mais tend aux bords fondus et aux fumées désagréables, donc toujours ventiler. Matériaux de prototypage polyvalents.
| Matériau | Laser | CNC | Impression 3D | Contact alimentaire |
|---|---|---|---|---|
| ABS | Avec limites | Oui | Oui | Non |
| ASA (Acrylonitrile Styrène Acrylate) | Avec limites | Oui | Oui | Non |
| HIPS (Polystyrène Choc) | Avec limites | Oui | Oui | Non |
| PETG (Polyéthylène Téréphtalate Glycol) | Oui | Oui | Oui | Oui |
| PLA | Avec limites | Oui | Oui | Oui |
Acryliques et méthacryliques
Le PMMA (plexiglas) est la vedette de la coupe laser CO2 : bords brillants sans polissage. La différence entre coulé (grave blanc, excellent pour la gravure) et extrudé (plus enclin à fondre à la coupe) compte. Excellent aussi en fraisage avec des outils affûtés.
| Matériau | Laser | CNC | Impression 3D | Contact alimentaire |
|---|---|---|---|---|
| PMMA coulé (Acrylique coulé) | Oui | Oui | Non | Non |
| PMMA extrudé (Acrylique extrudé) | Oui | Oui | Non | Non |
| PMMA opalin et coloré | Oui | Oui | Non | Non |
Polycarbonates et plastiques techniques
Polycarbonate et technopolymères d'ingénierie : résistance mécanique et thermique élevée. Le polycarbonate est excellent en fraisage mais décevant au laser (il jaunit et brûle au lieu de couper net). Matériaux techniques plutôt que décoratifs.
| Matériau | Laser | CNC | Impression 3D | Contact alimentaire |
|---|---|---|---|---|
| Nylon PA12 | Avec limites | Oui | Oui | Non |
| Nylon PA6 | Avec limites | Oui | Oui | Oui |
| Mélange PC-ABS | Avec limites | Oui | Oui | Non |
| Polycarbonate (PC) | Avec limites | Oui | Non | Non |
| PEEK (Polyétheréthercétone) | Avec limites | Oui | Oui | Oui |
| POM (Delrin, Acétal) | Oui | Oui | Oui | Oui |
| TPU (Polyuréthane thermoplastique flexible) | Avec limites | Avec limites | Oui | Non |
PVC et vinyliques
PVC et vinyles : à ne JAMAIS couper au laser. En brûlant, ils libèrent de l'acide chlorhydrique, toxique pour l'opérateur et corrosif pour la machine. Ils se travaillent en fraisage et, en film, avec le plotter de découpe. La règle du chlore vaut pour toute la catégorie.
| Matériau | Laser | CNC | Impression 3D | Contact alimentaire |
|---|---|---|---|---|
| PVC expansé (Forex, Palight, Kapa) | Non | Oui | Non | Non |
| PVC rigide | Non | Oui | Non | Non |
Fluoropolymères
PTFE (téflon) et apparentés : chimiquement inertes, antiadhésifs et résistants à la température. Ils se fraisent mais sont difficiles à coller et à peindre. Un échauffement excessif peut libérer des fumées dangereuses : pas d'opérations qui les surchauffent.
Travailler Matières thermoplastiques : ce qu'il faut savoir
L'acrylique (PMMA, le “plexiglas”) est la vedette de la coupe laser CO2 : bords brillants et transparents sans aucun polissage, gravures nettes. Attention toutefois à la différence entre acrylique extrudé et coulé (cast) : le coulé grave blanc et mat, l'extrudé se comporte différemment et tend davantage à fondre sur les bords.
La règle d'or, à ne jamais enfreindre : le PVC ne se coupe pas au laser. En brûlant, il libère de l'acide chlorhydrique, toxique pour l'opérateur et corrosif pour l'optique et la mécanique de la machine. Si tu n'es pas sûr qu'un matériau transparent soit de l'acrylique et non du PVC, ne le mets pas dans le laser. Le polycarbonate déçoit aussi au laser : il tend à jaunir et à brûler au lieu de couper net, bien qu'il soit excellent en fraisage.
En impression 3D FDM, les thermoplastiques sont le pain quotidien : PLA facile et rigide, PETG tenace et résistant à l'humidité, ABS robuste mais sujet au warping, qui exige une chambre fermée et un plateau chauffant pour ne pas se décoller et se déformer.
En fraisage, le risque inverse du bois : le plastique peut fondre si les régimes sont trop élevés et l'avance trop lente, “collant” à l'outil. Il faut des arêtes affûtées, des avances généreuses et, sur certains matériaux, un souffle d'air pour évacuer la chaleur.