Dans cet article, je vais évoquer les différentes étapes de post-traitement d’une pièce brute d’impression. La pièce « brute d’impression » est la pièce telle qu’elle vous est présentée par votre imprimante en fin d’impression 3D. L’objectif étant bien sûr de pouvoir proposer à la fin un objet d’un rendu exceptionnel.
Retirer les supports d’impression
La première chose à faire lorsqu’une impression 3D se termine, c’est de retirer les supports d’impression. On récupère donc la pièce brute d’impression du plateau et on commence à retirer chaque support. Dans le cas d’une extrusion de support sacrificiel, il faudra passer la pièce sous l’eau tiède ou dans du D-limonène pour des supports en HIPS.
Dilution des supports HIPS grâce au D-limonène
Si les supports utilisés sont solides, on va retirer les supports à la main ou à la pince plate. Cet outil est idéal pour passer dans de petits interstices et agripper les supports les plus fins. Enfin, si vous avez opté pour des interfaces de supports au niveau des sols et des plafonds, je ne peux que vous recommander d’utiliser une lame de couteau ou un tournevis plat afin de retirer proprement vos interfaces. L’objectif ici est d’y aller petit à petit afin d’éviter de marquer la pièce.
On retire les supports et les interfaces de supports
Post-traitement soustractif vs additif
Je vais vous parler ici de deux écoles du post-traitement. Le post-traitement soustractif (ou encore appelé destructif) va volontairement retirer de la matière et déformer la pièce. De l’autre côté, le post-traitement additif consiste à rajouter de la matière sur la pièce brute d’impression. Dans les 2 cas, nous obtenons un lissage de la pièce. Dans les 2 cas, il y a un impact sur la précision des côtes de la pièce post-traitée.
Le post-traitement soustractif
Le post-traitement soustractif consiste à retirer du plastique afin de lisser la pièce. Ce procédé peut être effectué via le ponçage ou via certains traitements de surface. Certains lissages chimiques, comme la vapeur d’acétone sur l’ABS ou l’ASA, va avoir pour effet de détruire les liaisons entre les molécules pétrochimiques pour rendre le plastique plus tendre en le diluant. C’est ainsi que l’on arrive à lisser des pièces en ABS ou en ASA avec de la vapeur d’acétone.
Illustration du post-traitement soustractif – Source : Créer ses propres objets en 3D de A à Z – La Plateforme Imprimeur3DPro
Ponçage
Le ponçage est le procédé soustractif par excellence pour nos impressions 3D. Cela requiert au moins 3 lignes d’impression au niveau de la paroi extérieure pour travailler efficacement la pièce sans la détruire. Pour le reste, du papier de ponçage à l’eau et de l’huile de coude seront requis. On commence par le grain le plus fort (entre 50 et 150) et on termine par du grain en 800, voire du 1000 pour une finition lisse au toucher.
Attention aux dimensions ! Vos côtes en X/Y vont réduire de quelques dixièmes de millimètres lors du ponçage.
Lissage chimique à la vapeur d’acétone (ABS et ASA uniquement)
Ce procédé est dangereux, car l’acétone s’enflamme facilement. Sa dangerosité vient également des vapeurs d’acétone qui sont très volatiles et dangereuses pour l’Homme. Donc, manipulez l’acétone avec précaution et en connaissance de cause ! Le mieux est de faire cela en extérieur ou dans une pièce bien ventilée !
Le lissage peut s’effectuer à froid dans un bocal fermé avec un chiffon humidifié d’acétone tout autour de la pièce à post-traiter. La pièce NE DOIT PAS être en contact avec l’acétone liquide. Comptez 10 à 20 minutes selon la taille de la pièce et de la quantité d’acétone.
Une seconde solution consiste à faire chauffer un bocal à 90°C avec un petit fond d’acétone et un petit trou sur le dessus du bocal pour relâcher la pression (et pour éviter que le bocal n’explose). On suspend la pièce à l’intérieur du bocal et on laisse la vapeur traiter le tout. Le temps de cuisson est de 5 à 10 minutes selon la taille pièce et de la quantité d’acétone.
Attention aux dimensions ! Plus vous laissez la pièce en traitement longtemps, plus elle se déformera. Il vaut mieux réitérer l’opération en plusieurs fois pendant de faibles temps de cuisson afin de continuer le lissage sans détériorer la forme de la pièce.
Pièce ABS traitée à la vapeur d’acétone à froid puis poncée au grain fin.
L’acétone au fond du bocal, sous l’effet de la chaleur du plateau chauffant (90-100°C) va créer de la vapeur tout autour de la pièce.
Le post-traitement additif
Le post-traitement additif consiste à ajouter une couche de produit de lissage, de résine, de mastic époxy, d’apprêt pour peinture ou même de peinture. En bref, le post-traitement additif, c’est tout ce qui consiste à combler les stries formées par l’impression 3D.
Illustration du post-traitement additif – Source : Créer ses propres objets en 3D de A à Z – La Plateforme Imprimeur3DPro
Les procédés de lissage additifs étant très nombreux sur la toile, je vais vous en citer quelques uns que nous avons pu tester dans notre atelier.
Lissage par résine ou produit de lissage
L’application de résine sur sa pièce permet de lisser naturellement la pièce. Plusieurs couches de résine seront nécessaires proportionnellement à la résolution en Z de votre impression pour avoir une finition brillante et lisse au toucher. Il est recommandé d’utiliser une lampe UV afin de solidifier la résine appliquée sur votre pièce. Attention tout de même : certaines résines jaunissent avec le temps. Il sera donc intéressant de peindre par-dessus pour éviter cette détérioration.
On peut utiliser des mélanges bicomposants de résine liquide époxy. Un pack tout prêt et adapté aux impressions 3D est disponible sous le nom de XTC-3D.
Le XTC-3D est applicable au pinceau.
Le mastic de maquettiste
Le mastic de maquettiste est l’une des meilleures méthodes pour post-traiter vos pièces, remplir les trous et lisser vos surfaces. La marque Tamiya, spécialisée dans le domaine l’a bien compris. Leur mastic, blanc ou gris, vous permettra de lisser proprement vos pièces à la spatule ou au couteau. Le choix de la couleur de mastic à utiliser dépendra de votre peinture. Le mastic blanc est recommandé pour les couleurs brillantes, tandis que le mastic gris est utilisé pour les couleurs mates.
Tamiya est une société spécialisée et reconnue du modélisme et du maquettisme.
Utilisation d’apprêt pour peinture
Un apprêt sert de sous-couche à la peinture pour aider cette dernière à bien adhérer à votre pièce. Certains apprêts pour peinture recouvrent plus que d’autres. Avec plusieurs couches d’apprêt sur votre pièce, vous gommerez petit à petit les imperfections. Cette solution peut être utilisée après un post-traitement en résine ou après l’application de mastic pour un résultat professionnel une fois l’objet peint.
On trouve des apprêts liquides ou des apprêts en bombes très efficaces sur les pièces imprimées en 3D.
Les apprêts en bombe sont pratiques à utiliser.
Le compromis du post-traitement : soustractif + additif
Lorsqu’on imprime des systèmes mécaniques de plusieurs pièces imprimées en 3D, comme une horloge par exemple, il peut être tentant de post-traiter les pièces avant de les monter. Le problème avec le post-traitement, c’est que l’on va modifier les dimensions de la pièce et donc, les jeux mécaniques. Parfois même, dans le cadre du lissage à l’acétone des pièces en ABS, la pièce va prendre en volume et va gonfler pendant le post-traitement.
Ce style de mécanisme, à la fois fonctionnel et décoratif peut être post-traiter pour un meilleur rendu.
C’est pourquoi, dans ce cas particulier, il est intéressant de combiner du post-traitement soustractif avec du post-traitement additif. Si la pièce est en ABS, on pourra réaliser un post-traitement à la vapeur d’acétone à ce moment-là. Sinon, on pourra par exemple commencer par poncer la pièce avant d’appliquer 2-3 couches d’apprêts (en respectant bien les temps de séchage entre chaque couche), avant d’appliquer la couche finale de peinture.
On pourra ensuite protéger la pièce avec une fine couche de vernis. Dans ce cas-là, on rattrapera le jeu perdu dans notre système. Il n’y a pas de dosage parfait ici. Sur nos différents essais, nous avons parfois été amenés à reponcer parfois la pièce avant de la repeindre. Mais au fur et à mesure, nous sommes arrivés à produire des systèmes mécaniques entièrement post-traités et fonctionnels. C’est en post-traitant qu’on devient post-traiteur 
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Peinture et protection des pièces
Je vous parlais de peinture tout à l’heure… Venons-en aux faits. Quelles peintures et traitements finaux utiliser sur ses objets imprimés en 3D ? Voyons cela ensemble.
Les primaires
Les primaires sont des sous-couches de peinture qui font également office d’apprêt. Elles aident la peinture à adhérer sur la pièce. L’avantage des primaires, comme son nom l’indique, c’est qu’elles sont déjà de la bonne couleur pour « le fond » de votre pièce. Par exemple, si vous peignez un personnage torse-nu d’une couleur « peau » pour la peau, vous allez prendre une primaire de la couleur « peau » (lien vers cette fameuse peinture primaire).
Exemple de peinture d’un personnage avec un spray de primaire couleur « peau ».
Une fois, les couches de primaires sèches, il ne restera plus que les détails à peindre avec les autres couleurs. Les primaires ont 3 avantages :
- Économiser du temps de peinture
- Économiser de la peinture
- On retrouve également des primaires compatibles avec les aérographes
Dans les primaires dans la même veine que la marque The Army Painter, on retrouve également la marque de bombes de sous-couche Citadel.
La peinture
Le plastique imprimé en 3D se peint facilement lorsqu’on parle des matériaux les plus courants. Beaucoup de peintures, de feutres, de bombes acryliques sont compatibles avec les objets imprimés en PLA, en PETG et en ABS. Plus votre pièce aura était lissée au préalable, plus il sera nécessaire de passer une couche d’apprêt pour peinture afin de faciliter l’adhérence de la peinture à votre pièce.
Pour les matériaux plus techniques, attention aux spécificités :
- Le Polypropylène (PP) est quasi-impossible à peindre
- La structure moléculaire du Polyamide (PA) absorbe l’eau de l’air ambiant autant qu’elle le rejette, cela a un effet néfaste sur la peinture, il convient donc d’étanchéifier la pièce avant de la peindre.
Vous ne devriez pas rencontrer de problèmes majeurs pour peindre de l’ASA, du Polycarbonate (PC) ou du plastique Nylon.
De plus, faites attention aux pièces imprimées « souples » telles que les pièces imprimées avec des parois volontairement fines. Idem pour les plastiques souples comme le TPU. Selon les déformations de vos pièces, la peinture risque de se craqueler et s’étirer. Cela peut être un effet désiré cela dit.
La peinture à l’aérographe
La peinture à l’aérographe est une technique très utilisée par les modélistes et les maquettistes. Un compresseur d’air permet d’envoyer de la pression d’air au travers d’un « pistolet à peinture » (je vulgarise, calmez-vous les connaisseurs) que l’on appelle l’aérographe. Ce dernier est muni d’un petit réservoir qui permet d’accueillir le médium. Et on appelle médium, un mélange de peinture acrylique dilué. L’air qui est injecté dans l’aérographe va pouvoir projeter la peinture lorsque l’utilisateur va ouvrir le flux d’air. Certains aérographes permettent un double contrôle « flux d’air / flux de peinture » qui permet de réaliser certains effets.
Contrôler un aérographe et ses effets demande de l’adaptation et un peu d’entraînement.
La peinture à l’aérographe.
La peinture de carrossier ou de ferronnerie
Je n’ai jamais vu de site d’impression 3D en parler. Mais le passionné d’automobile que je suis s’est rapidement posé la question de l’efficacité de la peinture métallisée, habituellement utilisée pour les carrosseries automobiles ou pour de la ferronnerie sur des pièces métalliques comme des portails, des rambardes de balcon, etc.. Et bien je suis très loin d’être déçu ! Oui, je parle bien d’appliquer de la peinture en bombe pour surfaces métalliques à appliquer directement sur vos impressions 3D PLA, PETG ou ABS. Le résultat est bluffant et la peinture adhère bien ! Et en prime, vous protègerez votre pièce, car ces peintures ont le mérite de pouvoir protéger nos pièces contre l’humidité, les produits chimiques et les UV !
Pièce brute d’impression avec de la peinture métallisée bleue
Les protections
Une fois votre pièce peinte, vous voulez peut-être protéger cette peinture contre les dégâts du temps, la décoloration ou simplement des impacts et des éventuelles déformations que subira votre pièce. Pour cela quelques options s’offrent à vous, dont les 2 principales :
- L’imperméabilisation qui permet de protéger votre pièce contre l’humidité et les intempéries.
- Le vernis qui permet d’ajouter une pellicule de protection à votre pièce en lui donnant un aspect brillant, nacré ou satiné.
Le finishing
Le finishing en post-traitement, c’est le petit truc en plus. C’est ce qui fait la différence entre un objet terne et un bel objet. Certains artistes iront même jusqu’à dire que cela fait ressortir l’âme de leurs oeuvres. On va parler de polissage ici. On polit bien les pierres précieuses, alors pourquoi pas votre création ? Pour cela, vous pouvez utiliser de la cire de polissage pour magnifier une dernière fois votre création. Quelques références :
Si vous avez aimé mon passage sur la peinture métallique à destination des créations imprimées en 3D, vous vous en doutez, dans ce cas là, on pourra appliquer du polish automobile. À appliquer en très petite quantité tout en frottant avec énergie. Quelques références :
Conclusion
Le domaine du post-traitement des pièces en plastique, imprimées en 3D ou non, est extrêmement vaste et encore en évolution. Il y aura toujours de nouvelles techniques pour poncer, lisser, peindre et protéger des pièces imprimées en 3D. Je ne vous ai cité que les techniques principales qui sont, pour moi, les plus utiles dans notre domaine.
Et vous, quels outils et quelles méthodes de post-traitement utilisez-vous ?
PS : cet article a été traité de A à Z, de la pièce brute d’impression jusqu’au finishing de la pièce. C’est ainsi que l’on travaille au sein de la formation en ligne « Créer ses propres objets en 3D de A à Z ». Sauf que cette fois-ci, on part de l’idée jusqu’à la monétisation de l’objet créé.
Benoît Jellimann.
Article très bien détaillé avec moult liens. Au top ! Mais quels seraient les techniques de post traitement, pour un vase ? Pour éviter d’avoir l’eau qui s’échappe ?
Bonjour Antoine,
Déjà pour commencer, le mieux est d’imprimer la pièce avec une température légèrement supérieure à la normale pour assurer une bonne liaison inter-couches. Ensuite, il existe des solutions d’imperméabilisation comme chez Nanovia avec le Plastimperm F 10 (https://www.filimprimante3d.fr/finition-impressions-3d/1047-plastimperm-f-10-impermeabilisant-pour-pieces-3d.html).
Sinon, passer une couche de résine liquide avec un passage aux UV peut également faire l’affaire pour assurer l’étanchéité d’un vase.
Bonjour Benoît, je rencontre beaucoup de souci pour imprimé en ABS « effet warping » je voudrais savoir avec ton expérience au comment résoudre ce problème, car quand je fait des recherches a ce sujet, il y a beaucoup de monde qui se plaigne.
Ma question est la suivante: Je voudrais savoir en utilisant le PETG sera mieux que l’ABS du faite que les caractéristiques sont un peu équivalent. Merci par avance de ton soutien
Bonjour Christophe,
Pour imprimer correctement de l’ABS, un plateau chauffant à 100°C + un caisson pour l’imprimante 3D + de la laque (3DLAC ou Dimafix) sur le plateau vous permettent d’assurer la totalité de vos impressions 3D ABS et ASA. Sur certains cas particuliers, comme des pièces très fines, l’impression d’un bouclier peut être nécessaire afin de maintenir la pièce en cours d’impression au chaud et assurer de bonnes liaisons intercouches.
Sinon, le PETG est un excellent compromis, car il est presque aussi résistant que l’ABS et est compatible avec de nombreux produits chimiques. Le PETG résiste un peu moins à la chaleur que l’ABS, mais est plus résistant que le PLA (point de ramollissement à 85°C pour le PETG contre 50-60°C pour le PLA). De plus le PETG s’imprime facilement, avec ou sans refroidissement.
Bien cordialement,
Benoît.