Résistance à la température du PETG : jusqu'à quelle température peut-il tenir ?

Le PETG (Polyéthylène Téréphtalate Glycol) est un matériau thermoplastique largement utilisé dans l'impression 3D, l'emballage et les applications industrielles. Grâce à ses excellentes propriétés mécaniques et à sa résistance chimique, le PETG est devenu une alternative populaire au PLA (Polylactic Acid) et à l'ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène).

Mais quelle est sa stabilité dans un environnement à haute température ? Quelle est sa limite réelle de résistance thermique ? Cet article présente en détail la tolérance du PETG à la chaleur et analyse les environnements adaptés à son utilisation.

Plage de température du PETG

La température de transition vitreuse (Tg) du PETG se situe généralement entre 75°C et 85°C. Cela signifie qu'à l'approche de cette température, le matériau commence à ramollir et à perdre une partie de sa résistance mécanique.

(La température de transition vitreuse est le point où un matériau passe d'un état rigide et cassant à un état plus élastique et fluide. Pour les thermoplastiques, il s'agit d'une propriété physique clé qui marque le passage d'un état « vitreux » à un état « caoutchouteux ».)La température de déformation thermique (HDT – Heat Deflection Temperature) du PETG se situe généralement entre 65°C et 75°C, selon la formulation et les conditions de test. À proximité de cette plage, la rigidité du PETG commence à diminuer et une déformation peut apparaître.

La température de fusion (Tm – Melting Temperature) du PETG varie entre 230°C et 260°C, ce qui correspond aussi à la plage typique d'extrusion en impression 3D.

Au-delà de cette température, le PETG devient totalement fluide et peut être utilisé pour le moulage par injection ou le dépôt de matière fondue (FDM – Fused Deposition Modeling), permettant une bonne adhérence entre les couches tout en évitant le sous-extrusion et les défauts d'impression.

Comportement thermique du PETG en utilisation pratique

En pratique, le PETG reste stable pendant une longue période en dessous de 60°C, mais il peut commencer à se déformer au-delà de 70°C.

Il est donc adapté aux applications nécessitant une certaine résistance à la chaleur, sans exposition prolongée à des températures élevées.

À haute température, la résistance mécanique et la rigidité du PETG diminuent, le rendant plus flexible.

Des déformations importantes peuvent survenir au-dessus de 80°C.

Cependant, sa résistance chimique reste stable : le PETG résiste bien aux acides, bases et solvants, même à température élevée.

De plus, il offre une bonne résistance aux intempéries et une certaine protection contre les rayons UV, mais une exposition prolongée à la chaleur et à la lumière directe du soleil peut accélérer son vieillissement.

Comparaison de la résistance thermique du PETG avec d'autres matériaux d'impression 3D

Comme on peut le voir dans le tableau, le PETG résiste mieux à la chaleur que le PLA, mais moins bien que l'ABS ou le PC dans des environnements à haute température.

Le choix du matériau dépend donc du scénario d'application et du niveau de contrainte thermique attendu.

Réglages de température d'impression pour le PETG

Lors de l'impression avec du PETG, la température de buse recommandée se situe entre 220°C et 250°C.

Cette plage peut varier selon les marques de filaments, il est donc préférable de suivre les indications du fabricant.

En pratique, commencez par une température plus basse ; si vous observez une extrusion irrégulière ou un manque d'adhérence, augmentez progressivement la température jusqu'à obtenir une impression stable.

Assurez-vous également que la buse est propre et dégagée, car tout résidu peut affecter la qualité d'impression.

Pour garantir une bonne adhérence de la première couche et éviter le gauchissement (warping), il est conseillé de chauffer le plateau d'impression entre 70°C et 85°C.

Le PETG adhère très bien sur des surfaces en verre, PEI (Polyetherimide) ou plateaux texturés à ces températures.

Article associé : PETG Filament for 3D Printing: Properties & Settings Guide

Méthodes d'optimisation du PETG pour les applications à haute température

Si vous devez utiliser du PETG dans un environnement légèrement plus chaud, voici quelques solutions pour améliorer sa résistance thermique :

1. Utiliser un PETG modifié résistant à la chaleur

Choisissez un PETG modifié haute température, avec une température de transition vitreuse et une température de déformation thermique plus élevées.

Ces versions peuvent atteindre une Tg de 90–105°C et une HDT de 85–100°C.

Vérifiez toujours les fiches techniques (TDS – Technical Data Sheet) pour identifier ces modèles spécialisés.

2. Augmenter l'épaisseur des parois et la densité de remplissage

En augmentant l'épaisseur des parois et le taux de remplissage (infill) à 80–100%, on améliore la stabilité thermique des pièces imprimées.

Des parois plus épaisses ralentissent le transfert de chaleur et limitent le ramollissement ou la déformation — sans pour autant modifier la Tg du matériau.

Cette méthode convient aux applications de courte durée ou à température modérément élevée.

3. Effectuer un traitement de recuit (annealing)

Un recuit approprié du PETG (par exemple à 80°C pendant 30 minutes) peut réduire les tensions internes et améliorer légèrement la stabilité thermique.

Un refroidissement lent est nécessaire pour éviter le retrait ou le gauchissement.

Les données expérimentales montrent qu'un recuit bien contrôlé peut augmenter la HDT d'environ 5 à 10°C.

4. Éviter la lumière directe du soleil ou les sources de chaleur

Dans les environnements chauds ou extérieurs, utilisez des mesures de protection thermique : ombrage, isolation ou ventilation (par exemple, une couche réfléchissante en aluminium ou un ventilateur de refroidissement).

Évitez toute exposition prolongée à la chaleur ou aux UV, qui accélère la dégradation du matériau.

Conclusion

Avec l'essor de la fabrication additive et du prototypage rapide, la demande en matériaux résistants à la chaleur ne cesse de croître.

Grâce à son équilibre entre durabilité, facilité d'impression et résistance chimique, le PETG reste un excellent compromis.

On peut s'attendre à voir apparaître de nouvelles formulations de PETG haute température, capables de combler l'écart entre les thermoplastiques grand public et les grades industriels.