Infill 10% ou 30% : impact réel sur la résistance

Vous avez imprimé une pièce à 10% d'infill, elle a cassé. Vous êtes passé à 30%, et elle a cassé quand même — juste un peu plus loin. C'est le blocage classique : on augmente l'infill comme réflexe, sans savoir ce que ça change vraiment. Résultat : plus de filament, plus de temps, et une pièce qui n'est pas forcément plus solide là où ça compte. Cet article pose les chiffres sur la table, démonte les idées reçues, et vous dit exactement quand l'infill change quelque chose — et quand il ne sert à rien.

Ce que l'infill fait vraiment à votre pièce

L'infill est la structure interne creuse qui remplace un remplissage solide. Son rôle premier, tel que défini par Prusa dans sa base de connaissance officielle, est de fournir un support interne pour les couches supérieures, qui devraient sinon ponter sur du vide. Autrement dit : l'infill sert d'abord à tenir la surface, pas à rendre la pièce forte. Cette distinction est fondamentale. La documentation officielle de PrusaSlicer le confirme sans détour : la résistance d'un modèle est principalement définie par le nombre de périmètres (parois extérieures), pas par l'infill. Augmenter l'infill renforce surtout la résistance à la compression. En flexion ou en traction, ce sont les périmètres qui travaillent en premier. La mécanique des structures explique cela : sous charge de flexion, les contraintes maximales sont concentrées en surface — le cœur de la pièce est quasi neutre. Denser le centre apporte donc peu face à une sollicitation en flexion, comme l'a documenté CNC Kitchen dans ses investigations sur l'infill gradienté.

10% vs 30% : les chiffres qu'on ne vous dit pas

Passer de 10% à 30% d'infill augmente la résistance — mais pas de façon proportionnelle. Une étude publiée par DAAAM sur les propriétés en traction du PLA montre que, pour un motif cubique, passer de 10% à 90% d'infill n'augmente la résistance en traction que de 61%. Ce n'est pas linéaire. En pratique, passer de 25% à 50% d'infill peut apporter un gain de résistance d'environ 25%, mais passer de 50% à 75% ne gagne plus que ~10% supplémentaires : les rendements décroissants s'installent rapidement. Le blog officiel de Prusa est explicite : leurs propres tests indiquent que 10–20% est l'équilibre optimal entre résistance, fiabilité d'impression, temps et consommation de matière. Ils précisent qu'il est rarement utile de dépasser 40%. Ce n'est pas de la paresse : c'est de la physique. Une pièce avec des périmètres solides et 15% d'infill cubique se comportera souvent mieux qu'une pièce à parois fines et 40% d'infill — à masse égale de filament consommé.

Périmètres vs infill : le vrai levier de résistance

C'est le point que la plupart des débutants ratent. Des tests mécaniques menés et documentés via CNC Kitchen sur des crochets imprimés ont montré que le crochet avec plus de périmètres (5 périmètres, 10% d'infill) était 22% plus résistant que le crochet avec plus d'infill (2 périmètres, 42% d'infill) — pour une masse identique. La conclusion est directe : si vous cherchez de la résistance, augmentez d'abord le nombre de périmètres. La documentation Prusa (help.prusa3d.com) le formule sans ambiguïté : si vous voulez un print plus solide, augmentez le nombre de périmètres. Le forum Prusa dédié aux pièces fonctionnelles va plus loin : en pratique, si vous montez l'infill au-delà de 30% pour des raisons de résistance, c'est le signal que votre design doit être revu — supprimer les concentrateurs de contrainte, réorienter la pièce sur le plateau. L'infill devient un palliatif là où le design devrait corriger.

Quel motif choisir selon le type de charge ?

Le motif d'infill a un impact mesurable, mais secondaire par rapport aux périmètres. Prusa le désigne comme son favori pour les pièces fonctionnelles : le gyroïde offre une résistance quasi-isotrope (égale dans toutes les directions), imprime sans que les chemins se croisent en une même couche, et consomme moins de matière qu'un grid à densité équivalente. Pour les charges de compression pure, le motif cubique et le triangulaire se distinguent par leur rigidité structurelle. Une étude publiée dans MDPI (2023, PLA/PLA+/PETG) confirme que les motifs cubique, gyroïde et concentrique donnent les meilleures propriétés mécaniques en traction pour ces trois matériaux. Le motif concentrique, souvent ignoré, atteint la résistance en traction la plus élevée à haute densité — mais son temps d'impression est pénalisant. Pour les pièces soumises à chocs ou vibrations, le gyroïde avec PETG est recommandé sur le forum Prusa : le PETG absorbe mieux l'énergie sans rupture fragile, contrairement au PLA qui se fissure sous impact. Notez également que le 100% d'infill peut rendre la pièce plus cassante sous impact, avec une résistance aux chocs maximale observée autour de 85% selon certains tests.

Tableau récapitulatif : infill, résistance et usage

Les 3 erreurs qui cassent les pièces, pas l'infill

Première erreur : orienter la pièce sans réfléchir. En FDM, la résistance en axe Z (entre les couches) est typiquement 30 à 50% inférieure à celle en plan XY — donnée documentée et testée via CNC Kitchen. Si votre pièce est chargée selon l'axe Z, elle se délaminerà bien avant de rompre en cœur. Réorienter la pièce sur le plateau est souvent plus efficace que doubler l'infill. Deuxième erreur : négliger les périmètres. Sur le forum Prusa, les retours d'expérience de ceux qui impriment des prothèses et des pièces sous contrainte réelle convergent : 3 périmètres minimum pour toute pièce fonctionnelle, avec une température d'impression au maximum préconisé par le fabricant pour maximiser l'adhésion inter-couches. Troisième erreur : utiliser un filament humide. L'humidité absorbée crée des micro-bulles lors de l'extrusion, fragilisant l'adhésion inter-couches et la cohésion interne. Sécher le filament avant impression n'est pas optionnel pour une pièce mécanique.