Pièce imprimée en 3D dehors : soleil, pluie, gel, comment elle vieillit

Un embout de store, une étiquette de potager, un clip de gouttière, une plaque de boîte aux lettres : dès qu'une pièce imprimée doit vivre dehors, les mêmes questions reviennent. Va-t-elle jaunir ? Casser au premier gel ? Se ramollir en plein été ? Voici nos réponses, question par question, avec les chiffres des fabricants et ceux du climat dijonnais.

En une phrase, pour ceux qui sont pressés : dehors, on imprime en ASA par défaut, en PETG pour les pièces à l'ombre ou peu exposées, en TPU pour ce qui doit rester souple, et jamais en PLA ni en résine pour une pièce censée durer.

Quel climat une pièce doit-elle encaisser à Dijon ?

Plus qu'on ne le croit. La fiche climatologique de Météo-France pour Dijon-Longvic (normales 1991-2020) donne une bonne idée du cahier des charges :

• environ 1 890 heures d'ensoleillement par an ;
• 61,5 jours de gelée en moyenne par an, dont onze environ sous −5 °C ;
• 743 mm de pluie par an, répartis sur 112 jours de pluie ;
• 18,4 jours par an au-dessus de 30 °C, avec un record à 39,5 °C en juillet 2019 et un record de froid à −22 °C en 1929.

Autrement dit, une pièce posée dans un jardin bourguignon passe l'année entre gel, pluie, UV et coups de chaleur. Et le soleil ne chauffe pas seulement l'air : une surface sombre exposée en plein été monte bien plus haut que la température affichée par le thermomètre.

Quelle matière choisir pour une pièce qui restera dehors ?

Voici le tableau que nous utilisons pour orienter une demande. Les valeurs d'absorption d'eau proviennent des fiches techniques Bambu Lab (absorption à saturation à 25 °C et 55 % d'humidité).

Sources : fiches techniques Bambu Lab du PLA Basic, du PETG Basic, de l'ASA et du TPU 95A HF ; guides matières de Prusa pour le PLA, le PETG et l'ASA. Pour une vue d'ensemble de ces filaments hors extérieur, notre comparatif PLA, PETG, ASA ou TPU reste la meilleure porte d'entrée.

Le PLA peut-il vraiment tenir dehors ?

Quelques semaines, oui ; durablement, non. Prusa est explicite : le PLA se dégrade sous les UV et se déforme au-delà de 60 °C. Le fabricant ajoute, sur la page de son Prusament PLA, que cette combinaison de faible résistance aux UV et à la température le rend peu adapté à un usage extérieur.

Concrètement, une pièce en PLA au soleil se décolore, devient plus cassante, puis finit par se fendre ou se déformer. Une étiquette de potager passera peut-être une saison. Un embout de store ou une fixation qui travaille, beaucoup moins.

Le PLA reste très bien pour tester une forme avant d'imprimer la version définitive : on vérifie qu'un clip s'emboîte ou qu'un support a la bonne taille, puis on relance en ASA.

Qu'est-ce que le soleil fait concrètement à une pièce ?

Deux choses différentes, qui s'additionnent.

Les UV cassent peu à peu les chaînes des polymères sensibles. On le voit d'abord en surface : la couleur passe, un voile blanchâtre apparaît, la pièce devient farineuse au toucher. Ensuite, la matière perd sa souplesse et casse là où elle pliait. Prusa cite l'ABS comme exemple de plastique qui jaunit et devient plus cassant dehors avec le temps, sur sa page consacrée à l'ABS ; c'est précisément pour cela qu'on lui préfère l'ASA, sa version conçue pour résister aux UV.

La chaleur agit plus vite : une pièce sombre, en plein soleil, contre un mur orienté au sud, peut atteindre la température de ramollissement d'un PLA en quelques heures d'été. Notre article sur les pièces imprimées exposées à la chaleur d'une voiture détaille ces seuils matière par matière.

La pluie, est-ce un problème ?

Pour la matière elle-même, assez peu. Le PLA, le PETG et l'ASA absorbent tous moins de 0,5 % d'eau à saturation d'après les fiches Bambu Lab, et Prusa décrit le PETG comme résistant à l'eau et à l'humidité. Une pièce bien imprimée ne se gorge pas d'eau comme une éponge.

Les ennuis viennent plutôt de ce qui entoure la pièce :

• L'eau qui stagne. Un creux qui retient l'eau, c'est de la mousse, des dépôts et, en hiver, de la glace. On dessine donc les pièces extérieures avec des pentes et des trous d'évacuation.
• La visserie. Une vis en acier ordinaire rouille et tache la pièce. Préférez l'inox. Pour une fixation démontable, un insert laiton tient bien mieux qu'un filetage imprimé.
• Les pièces qui baignent en permanence. Un raccord d'arrosage ou une pièce immergée demande une vraie réflexion sur l'étanchéité et la pression. Notre article sur les pièces de jardin et raccords d'arrosage aborde ces cas.

Et le gel ?

Avec plus de soixante jours de gelée par an à Dijon, c'est une vraie question. Le froid seul ne détruit pas un plastique d'impression, mais il le rend plus rigide et donc moins tolérant aux chocs : un clip qui plie en été peut casser net un matin de janvier.

Le vrai danger, c'est l'eau piégée. Une pièce imprimée n'est pas pleine : elle contient un remplissage en nid d'abeille ou en grille, entouré de parois. Si l'eau s'infiltre par une paroi trop fine ou un défaut, elle peut remplir ces cavités, geler, prendre du volume et fendre la pièce de l'intérieur.

La parade est simple et se décide au moment de l'impression :

• des parois plus épaisses (plus de périmètres), pour que l'eau n'entre pas ;
• un remplissage plus dense, voire plein, pour les petites pièces exposées ;
• une forme qui évacue l'eau au lieu de la retenir.

Ces réglages font partie des leviers que décrit notre dossier sur ce qui rend une pièce vraiment solide.

Le cas du TPU en hiver. Les pièces souples en TPU (joints, butées, patins) durcissent un peu avec le froid et absorbent davantage d'eau que les filaments rigides : 1,08 % à saturation pour le TPU 95A HF de Bambu Lab. Pour une butée de portail ou un joint extérieur, on prévoit donc une pièce un peu plus généreuse. Notre article sur les pièces souples en TPU donne plus de détails.

Une pièce en résine peut-elle aller dehors ?

Nous le déconseillons. Les résines d'impression sont des photopolymères qui durcissent sous la lumière UV, y compris celle du soleil, rappelle Prusa sur sa page consacrée aux résines. Exposée durablement, une pièce en résine peut continuer à évoluer : jaunissement, fragilisation, microfissures. Ajoutez une tenue en température modeste, et vous avez une matière faite pour l'intérieur.

Si vous tenez à une pièce très détaillée pour l'extérieur (une petite plaque décorative, par exemple), la seule approche raisonnable consiste à la peindre entièrement et à la protéger, en acceptant qu'elle reste plus fragile qu'une pièce en ASA. Notre comparatif des résines explique leurs forces… à l'abri.

La couleur a-t-elle une importance ?

Oui, pour deux raisons. Une pièce sombre absorbe davantage le rayonnement du soleil et chauffe plus qu'une pièce claire : pour une pièce exposée plein sud, le blanc, le gris clair ou le beige laissent plus de marge. Et une teinte vive se décolore plus visiblement avec le temps qu'une teinte neutre.

Il y a aussi une question d'esthétique : sur une façade ou un portail, on cherche souvent à reproduire la couleur d'origine de la pièce cassée. Montrez-nous une photo en lumière naturelle, on choisit la teinte d'ASA la plus proche disponible.

Peindre ou vernir une pièce, ça la protège ?

Partiellement. Une peinture opaque fait écran aux UV à la surface, et un vernis prévu pour l'extérieur ralentit l'usure de la peinture. Mais la peinture ne change pas la température de ramollissement de la matière en dessous, et elle finit elle-même par s'écailler.

Notre position est simple : on part d'une matière adaptée à l'extérieur, et la peinture vient en plus, pour l'esthétique ou une protection supplémentaire. Peindre un PLA pour l'envoyer au jardin, c'est lui offrir un sursis, pas une nouvelle carrière.

Combien de temps va-t-elle tenir ?

La réponse honnête : nous ne vous donnerons pas de durée garantie, et méfiez-vous de ceux qui le font. Tout dépend de l'exposition (plein sud ou abritée), de l'effort que la pièce supporte, de sa couleur, de son épaisseur et de la formule précise du filament.

Ce que l'on peut dire, c'est que l'ASA est conçu pour l'extérieur : Bambu Lab le présente sur sa fiche comme adapté aux pièces exposées longtemps aux conditions extérieures, citant les panneaux de jardin, les boîtes aux lettres ou les girouettes. Et que certains signes doivent vous alerter, quelle que soit la matière :

• une surface qui blanchit ou devient poudreuse ;
• des fissures fines, surtout près des fixations ;
• une pièce qui se déforme ou qui a pris du jeu.

Dans ce cas, pas de panique : l'avantage d'une pièce imprimée, c'est que son fichier existe. La refaire est rapide, et souvent l'occasion d'améliorer un détail.

Le PLA va-t-il se décomposer dans mon jardin ?

Non, et c'est une idée reçue tenace. Le PLA est d'origine végétale, mais sa décomposition demande les conditions d'un compostage industriel : chaleur et humidité contrôlées. NatureWorks, fabricant du PLA Ingeo, précise sur sa page consacrée au compostage que ce processus dépend de la température, de l'humidité et du temps, et que chaque produit fini doit passer ses propres tests de compostabilité.

Dans un jardin, une pièce en PLA se fragilise sous les UV et finit par se fragmenter, sans pour autant disparaître proprement. Ce n'est donc ni une matière adaptée à l'extérieur, ni une matière qui s'efface d'elle-même.

Quelles pièces extérieures vaut-il mieux ne pas imprimer ?

Certaines pièces engagent la sécurité des personnes, et là, la bonne matière ne suffit pas.

• Les fixations qui portent une charge au-dessus de personnes : support de jardinière suspendue au-dessus d'un passage, crochet d'auvent, pièce de structure d'une pergola.
• Les pièces de sécurité d'un portail motorisé, d'une échelle ou d'un garde-corps.
• Tout ce qui touche au gaz ou à l'électricité extérieure, au-delà d'un simple cache décoratif hors tension.

En revanche, embouts de store, caches, clips, étiquettes, supports légers, protections, pièces de mobilier de jardin non porteuses : ce sont d'excellents candidats. Notre article sur les pièces de store refaites en 3D en donne quelques exemples.

Que faut-il nous indiquer pour une pièce d'extérieur ?

Pour choisir la matière et les réglages dès le devis, précisez dans votre demande :

1. l'exposition : plein soleil, mi-ombre, abritée, orientation si vous la connaissez ;
2. le contact avec l'eau : simple pluie, eau qui stagne, immersion ;
3. l'effort : pièce décorative, clip, pièce qui porte ou qui frotte ;
4. la couleur souhaitée, idéalement avec une photo de la pièce d'origine.

Une petite pièce de rechange se situe généralement entre 8 et 20 €, une pièce technique plus costaude entre 20 et 60 € ; nos fourchettes détaillées sont sur la grille de tarifs.

Un embout, un clip ou un support qui doit affronter soleil, pluie et gel ? Envoyez-nous une photo et quelques mesures : on vous propose la matière adaptée et un prix ferme sous 24 h ouvrées.

Faire refaire une pièce d'extérieur