• Introduction

Dans un atelier spécialisé en recyclage de plastique, la résine occupe une place particulière : contrairement aux thermoplastiques, elle ne se recycle pas — une fois durcie, elle ne refont pas et ne peut pas être réintégrée dans un procédé d’extrusion ou de pressage classique. Plutôt que de la considérer comme un déchet inévitable, cette résidence — menée par un artiste en recherche esthétique et technique — explore comment lui donner une deuxième vie autrement que par le recyclage, notamment en l’intégrant comme matière d’inclusion dans une matrice de plastique fondu. En parallèle, les essais menés sur une résine biodégradable s’inscrivent dans la même optique : chercher une alternative éco-responsable qui, dès la source, pose moins ce problème de fin de vie.

C’est dans cette optique qu’une résidence d’une semaine a été menée au FabLab de la Charpente des Fauves, autour de quatre axes d’expérimentation : un essai exploratoire de pressage de PETG noir recyclé en feuille, la valorisation de retailles de résine en dalle mosaïque sur une matrice de LDPE, le test d’une résine d’impression biodégradable, et l’exploration de la déformation contrôlée du PLA par la chaleur.

Ce guide présente chaque expérimentation de façon autonome : pour chaque test, les normes de sécurité spécifiques sont d’abord présentées, suivies du déroulé de l’essai, puis des résultats techniques documentés (paramètres exacts, tableaux, résultats). La dernière section regroupe les outils nécessaires pour reproduire ces expérimentations en atelier.

• Test 1 — Pressage de PETG noir recyclé (essai exploratoire)

2.1 Sécurité

Une surchauffe du PETG dégage des fumées et des composés organiques volatils significativement plus concentrés qu’à température adéquate. Le signe visible ou olfactif de surchauffe (odeur âcre, présence de bulles importantes) doit être considéré comme un signal d’arrêt immédiat du chauffage.

EPI : gants résistants à la chaleur pour manipuler les plaques de PETG chaudes et le moule ; lunettes de protection.

Règles : restez vigilant ; éviter la surchauffe, celle-ci étant à l’origine de l’adhérence excessive au moule et de l’arrachement de matière qui peut endommager le moule.

2.2 Présentation du test

Un premier volet explore le pressage de PETG noir recyclé en feuille à la sheetpress, avec plusieurs itérations de température et de temps pour identifier des paramètres viables. Cet essai s’est avéré nettement plus difficile que prévu : le PETG s’est révélé être une matière très sensible à la chaleur et cassante. Ce test reste exploratoire et est identifié comme un axe à approfondir lors d’une prochaine résidence.

Les essais menés durant la résidence montrent qu’au-dessus de 220°C, la matière bout et brûle, produisant une plaque cassante, criblée de bulles d’air et marquée d’un motif de lignes en grille (signe de zones de fusion distinctes mal fusionnées entre elles). Un essai à 200°C avec une pression modérée et un temps de presse plus court (5 puis 15 minutes) a donné une plaque toujours faible mais bien moins cassante qu’aux essais précédents.

Attention : au-delà de la fragilité de la plaque obtenue, le PETG recyclé adhère de façon excessive au moule et à la plaque de presse, même avec une couche de silicone comme agent démoulant. Le retrait de la plaque a été si difficile durant cette résidence qu’il a endommagé du matériel. Cette matière doit être manipulée avec prudence tant qu’un protocole de démoulage fiable n’a pas été établi.

2.3 Résultats techniques

Essai	Quantité	Température	Temps	Refroidissement	Résultat
1	x	220°C	20 min	Toute la nuit	Trop peu de matière, trop chaude ; plaque faible, cassante, bulles d’air, motif de lignes en grille
2	800 g	235°C	20 min	50 min	Trop chaude ; PETG a bouilli et brûlé ; plaque extrêmement cassante, bulles d’air, motif de lignes en grille
3	750 g	200°C	5 min (pression modérée) + 15 min (pression optimale)	70 min	Plaque encore faible mais bien moins cassante ; quelques petites bulles restantes ; forte adhérence au moule malgré le silicone

Conclusion

Le pressage de PETG noir recyclé en feuille reste, à ce stade, un essai non concluant. La matière semble incompatible avec les paramètres testés (température, quantité, agent démoulant) et nécessiterait, pour un prochain essai, un agent démoulant plus performant, un moule dédié, ou une plage de température encore plus basse.

• Test 2 — Deuxième vie de la résine : mosaïque sur dalle de LDPE

3.1 Sécurité

Le broyage de résine durcie (photopolymère) génère des poussières fines. La déchiqueteuse comporte des lames en mouvement.

EPI : lunettes de protection contre les projections lors du concassage de résine ; gants résistants à la chaleur pour manipuler la dalle et le moule chauds.

Règles : garder les mains à distance des lames de la déchiqueteuse en fonctionnement lors du concassage de la résine. Pour la dalle de LDPE, laisser refroidir complètement avant démoulage — les essais montrent qu’un démoulage prématuré introduit des bulles d’air et nuit à la fusion des matières.

3.2 Présentation du test

Le deuxième volet, celui qui aboutit à un résultat concluant, valorise des retailles de résine grise éco (Anycubic) imprimées puis concassées à la déchiqueteuse, testées à différentes épaisseurs. Les retailles obtenues sont disposées selon un motif d’hirondelles sur une dalle de LDPE, avant un second passage en presse qui vise à fusionner la résine dans la matrice de LDPE. Le premier essai, chauffé sur une seule face, a révélé un gauchissement (warping) causé par l’écart de température entre les deux plaques — les essais suivants ont donc chauffé les deux faces de la presse pour corriger ce problème.

Résine grise éco — Anycubic : résine photopolymère durcie sous UV, broyée à la déchiqueteuse une fois complètement polymérisée. Contrairement aux thermoplastiques, il s’agit d’un thermodurcissable : une fois durci, il ne refond pas sous la chaleur, ce qui en fait une matière d’inclusion (agrégat) plutôt qu’une matrice fondue.

 

LDPE (matrice de la dalle mosaïque) : le LDPE sert de matrice fondue dans laquelle les retailles de résine concassée sont serties.

3.3 Résultats techniques

Concassage de la résine Anycubic Eco UV Resin :

• Plaque de 1 mm : se concasse facilement en fragments de tailles variées.
• Plaque de 7 mm : se concasse bien, avec quelques projections hors de la déchiqueteuse ; produit une proportion importante de petits éclats et de poussière fine.

Mosaïque — résine recyclée sur dalle de LDPE :

Essai	Chauffage	Température	Temps de presse	Refroidissement	Résultat
1	Une seule face (supérieure)	150°C (inférieure ~40°C)	5 min	45 min	Principe fonctionne ; fragmentation des retailles sous pression avec perte de détail ; bulle d’air introduite par manipulation prématurée ; gauchissement (warping) dû à l’écart de température entre les deux plaques
2	Deux faces	110°C	15 min	30 min	Warping corrigé par le chauffage double face ; la dalle démoulée rétrécit légèrement, et sa remise en presse génère une grosse bulle d’air par affaissement
3	Deux faces, peu de pression	90°C	20 min	30 min	Aucune adhérence des fragments de résine ; la plaque n’a pas assez chauffé

Conclusion

Le passage à un chauffage double face dès le deuxième essai a résolu le problème de gauchissement observé au premier essai. Une piste à explorer pour éviter l’affaissement de la dalle et la bulle d’air qui en résulte serait d’ajouter une épaisseur supplémentaire au fond du moule, afin de compenser l’écart entre la dimension de la dalle démoulée et celle du moule lors de sa remise en presse.

• Test 3 — Résine biodégradable BioDeg Corn E

4.1 Sécurité

La résine non entièrement polymérisée comporte des monomères résiduels potentiellement irritants pour la peau. Le lavage à l’IPA (alcool isopropylique) de pièces imprimées en résine implique la manipulation d’un solvant inflammable et volatil ; il doit être fait dans un espace ventilé, loin de toute source de chaleur ou d’étincelle.

EPI : gants nitrile obligatoires pour manipuler la résine avant durcissement complet et lors du lavage à l’IPA.

Règles : manipuler l’IPA de lavage loin de toute source de chaleur.

4.2 Présentation du test

La deuxième expérimentation porte sur l’impression et le test technique d’une résine biodégradable à base de maïs, la BioDeg Corn E de 3D Resyn, à travers une série de protocoles d’exposition, un test de la goutte et un test du cylindre, afin de caractériser son comportement et ses propriétés mécaniques.

Résine biodégradable à base de maïs pour impression MSLA/DLP. Les essais montrent une matière particulièrement sensible aux paramètres d’exposition et de post-traitement.

Important : deux phénomènes chimiques distincts expliquent les observations de cette série de tests. 

(1) L’effet d’écrantage : la résine polymérise plus rapidement près de la source de lumière, laissant le cœur de la pièce sous-cuit, ce qui produit une densité de réticulation insuffisante et irrégulière — l’usage du Fine Tuner FT1 de 3D Resyn est identifié comme piste de correction.

(2) La pelure de surface : probablement une inhibition par l’oxygène, où l’air capture les radicaux libres qui devraient former les liaisons croisées en surface ; une contamination de l’IPA de lavage (déjà utilisé) est aussi envisagée comme cause possible ou aggravante.

4.3 Résultats techniques

Test	Paramètres	Résultat
Calibration classique Siraya Tech	Exposition couches normales : 13,5 s ; bottom layers : 55 s ; lift distance : 6 ; lift speed : 2,5 mm/s ; lavage ultrason : 7 min ; post-cure : 10 min	Matière gommeuse/visqueuse au toucher ; première couche soudée au plateau (arrachement au démoulage) ; le lavage aux ultrasons, trop prolongé pour une matière pas encore post-cure, est identifié comme trop agressif
Test de la goutte	9 gouttes exposées individuellement à des temps croissants (écart d’une seconde), suivies d’un post-cure commun	Résultat difficile à interpréter en raison de l’effet d’écrantage ; comportement non élastique de la matière même à 30 secondes d’exposition
Test du cylindre — 16-17 s d’exposition	16-17 s d’exposition	Matière relativement ferme mais un peu visqueuse (comparable à de la cire d’abeille), marquable à l’ongle, reprise de forme lente après compression
Test du cylindre — 21 s d’exposition	21 s d’exposition	Comportement similaire au test précédent, reprise de forme légèrement plus rapide, mais surface entièrement pelable à l’ongle

Prochaines étapes identifiées 

Intégrer le Fine Tuner FT1 de 3D Resyn pour corriger l’écrantage, utiliser de l’IPA fraîche et non contaminée pour le lavage, et effectuer le post-cure immergé dans l’eau plutôt qu’à l’air libre.

• Test 4 — Sculpture thermodéformée au heatgun (PLA)

5.1 Sécurité

Le heatgun dégage une chaleur intense et localisée.

EPI : gants résistants à la chaleur pour manipuler la pièce proche du heatgun.

Règles : ne jamais laisser le heatgun sans surveillance ; laisser refroidir complètement la pièce avant manipulation, la chaleur résiduelle du PLA pouvant persister après que la surface semble figée.

5.2 Présentation du test

La quatrième expérimentation explore la déformation contrôlée du PLA après impression. Une sculpture composée de deux monolithes symétriques entre lesquels sont insérées des baguettes imprimées parfaitement droites et horizontales est chauffée progressivement au heatgun. Cette chaleur ramène les baguettes à leur température de transition vitreuse, où elles perdent leur rigidité ; sous l’effet de leur propre poids, elles s’affaissent alors en formant des arcs, donnant l’illusion d’un matériau tombant et « gluant ».

Le PLA est un thermoplastique biosourcé qui ramollit à des températures relativement basses, ce qui en fait un matériau adapté à la déformation contrôlée au heatgun. Sa fenêtre de travail — la plage où il est mou sans se dégrader — est étroite, ce qui demande une application progressive et localisée de la chaleur.

5.3 Résultats techniques

Important : la précision du résultat dépend largement de la constance de la distance et de l’angle du heatgun par rapport à la pièce. Un chauffage inégal produit des arcs asymétriques ; un chauffage localisé permet au contraire de contrôler précisément où et comment chaque baguette fléchit.

• Outils et mise en place de l’atelier

Outils de base

• Imprimante 3D MSLA/DLP (impression résine) et imprimante FDM Bambu Lab (impression PLA)
• Déchiqueteuse pour le concassage des feuilles de résine durcie
• Presse à feuilles avec contrôle indépendant des plaques supérieure et inférieure (chauffage asymétrique utilisé dans les essais de mosaïque)
• Heatgun avec réglage de température
• Bac de lavage IPA et poste de post-cure UV (idéalement avec option de cure immergée dans l’eau)
• EPI complets : gants nitrile, gants résistants à la chaleur, lunettes de protection
• Bonne ventilation de l’atelier
• Agent démoulant (silicone) — les essais suggèrent qu’une amélioration de cet aspect est nécessaire pour le PETG