Quel extrudeur pour imprimantes 3D choisir ?

Dans cet article, nous allons aborder l’extrudeuse, ses types, ses parties et ses utilisations. En plus des différents types d’extrudeuses que nous pouvons trouver.

Qu’est-ce qu’un extrudeur ?

L’extrudeuse, comme la plupart d’entre nous l’appellent, est composée de 2 parties.

Pour commencer, il faut savoir que l’extrudeuse est la partie de l’imprimante 3D qui tire, traîne, attrape, le filament ou le matériau d’impression 3D que nous utilisons et le hotend est la partie qui est responsable de sa fusion, pour ensuite le déposer sur le lit chaud et créer notre impression 3D.

Les extrudeurs imprimantes 3D

Extrudeuse Titan

Réduction 3:1. Il diffère du précédent par son système de traînée. Plus facile à démonter, du moins c’est ce qu’il nous semble. Au niveau de l’extrudeuse BMG.

Extrudeuse BMG Bowden ou BMG

Système breveté de double entraînement avec 2 roues internes en acier pour traîner le matériel. Caméra latérale pour un changement rapide de filament. L’original de la société suédoise Bondtech.

Extrudeuse MK8

Extrudeuse directe sans réduction de la traînée. Un cran en dessous des 2 autres à notre avis.

Quelles sont les pièces qui composent une extrudeuse ?

Nous avons 6 parties principales, ci-dessous nous allons décrire chacun d’eux, dans de nombreux ocasione s nous pouvons identifier les problèmes lors du travail, si nous sommes familiers avec chacun des éléments qui composent l’extrudeuse

  • Moteur pas à pas : celui qui fait le travail, pour pousser le filament 3D vers la buse.
  • Palier de pression : cette pièce est chargée de presser le filament 3D contre l’engrenage d’entraînement afin que le filament entre en continu.
  • Engrenage d’entraînement : roue dentée de 36 ou 40 dents, qui pousse le filament 3D lorsque le moteur tourne. Il m’est arrivé quelques fois, que lorsque j’essaie manuellement le filament descende sans problèmes, et quand il est temps de travailler l’imprimante 3D n’imprime pas, parce que le filament est hors de l’engrenage et ne descend pas jusqu’à la buse.
  • Hotend : C’est la partie responsable de la fusion du plastique pour qu’il sorte par la buse, c’est généralement un tube par lequel passe le filament, s’il fonctionne mal, on n’imprimera pas bien dans la vie. Il peut être attaché ou séparé de l’extrudeuse, mais nous le voyons maintenant plus en détail.
  • Capteur de température : il nous indique à quelle température nous travaillons.
  • Buse de sortie : C’est par là que sort le filament fondu, il faut dire qu’elle peut avoir plusieurs mesures en fonction de la taille de la sortie (0,5 mm-0,4 mm-etc.), le trou de sortie est appelé « NOZZLE ». Vous pouvez acheter des buses de différentes tailles, car la taille de la buse dépendra de la résolution et de la qualité de notre impression.

Types d’extrudeuses

Ensuite, nous allons découvrir deux types d’extrudeuses : les extrudeuses directes, qui sont les plus courantes, et les extrudeuses indirectes, également appelées extrudeuses Bowden. Nous allons commenter chacune d’entre elles.

Extrudeuse directe

Il s’agit de l’extrudeuse la plus courante dans les imprimantes 3D. Sa principale caractéristique est que toutes ses pièces sont en une seule pièce.

Avantages

  • Une pièce.
  • Détachable.
  • Facile au moment des blocages ou des pannes.
  • Pour tous les types de filaments.

Inconvénients

  • Il est difficile de déplacer les axes X et Z, car cela ajoute un poids considérable.
  • Vitesse d’impression plus lente.

Extrudeuse indirecte ou Bowden

Et l’extrudeuse indirecte a ses parties séparées, elles ne sont pas ensemble en une seule pièce, je laisse en bas quelques photos, une photo clarifie mieux les choses.

Avantages

  • Les axes X et Z n’ont pas de poids supplémentaire.
  • Vous pouvez obtenir une meilleure qualité d’impression car l’axe X n’a pas de poids supplémentaire.
  • Des impressions plus rapides

Inconvénients

  • Supposément, je ne pouvais pas imprimer avec du matériel flexible, et je dis supposément, parce que j’ai imprimé du matériel flexible avec cette extrudeuse. Je ne le recommande pas.
  • Il subit plus de pannes.
  • Le tube en téflon doit être remplacé à l’usage.

Comment choisir un extrudeur ?

1 – La première chose à regarder est de savoir si notre extrudeuse est directe (tout en une pièce) ou indirecte de type Bowden (extrudeuse séparée du four, placée juste au-dessus de celui-ci).

2- S’il est direct, on peut utiliser un extrudeur de titan ou un titan aérien, ou utiliser un clone de l’un d’eux, qui sont moins chers que l’original. Si c’est un type Bowden, nous pouvons choisir un Bowden BMG, comme le précédent, nous avons l’original et les clones moins chers que l’original.

3- Changez le fourneau ou laissez l’original. N’oubliez pas qu’il existe des kits qui vendent les deux pièces et que nous pouvons économiser de l’argent si nous choisissons l’un de ces kits. Voici quelques liens ci-dessous.

4- Rechercher dans Thingiverse un design pour placer nos nouvelles pièces. Lien vers des pièces de type Bowden pour plusieurs imprimantes 3D. Ou pour l’extrusion directe de type titan, plusieurs modèles d’imprimantes 3d.

Principales causes de l’encrassement des hotends

Température

La principale cause de l’encrassement des blocs chauffants est le mauvais choix de la température. La température d’impression correcte est essentielle à la fois pour la réussite de l’impression et pour les performances de l’imprimante. Si la température de votre hotend est trop basse, votre support ne fondra pas correctement.

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Le média peut alors commencer à adhérer à la surface intérieure de la buse. Cela provoque une accumulation de pression dans la tête d’impression.

Le moteur de l’extrudeuse finit par ne plus pouvoir alimenter le filament dans la tête d’impression et, avant même que vous ne vous en rendiez compte, la buse de votre imprimante 3D est bouchée.

De même, l’impression à une température trop élevée, en particulier avec le PLA, peut provoquer ce que l’on appelle le « fluage thermique ». Essentiellement, le fluage thermique se produit lorsque des températures plus élevées s’étendent vers l’arrière et vers le haut à partir de l’extrémité chaude.

Ainsi, la « zone de fusion » s’étend également vers l’arrière, ramollissant et fondant le matériau d’impression bien avant l’extrémité de la buse de l’extrudeuse. Le thermoplastique ramolli augmente la quantité de pression nécessaire à l’extrusion.

Comme pour l’impression à une température trop basse, le moteur d’extrusion finit par ne plus pouvoir suivre et la buse s’obstrue.

Dans les cas extrêmes d’impression à une température trop élevée, le PLA et les filaments similaires peuvent cristalliser dans la buse.

Vous pouvez éviter ce problème en vérifiant toujours que vous imprimez à la température recommandée pour le matériau que vous utilisez.

Le PLA fonctionne bien au-dessus de 180C et l’ABS au-dessus de 225C. Faites des essais avec le matériau que vous utilisez et trouvez le « point idéal » qui permet une bonne adhésion et une bonne superposition, mais qui ne cause pas de problèmes tels que le colmatage.

De même, lorsque vous changez de support, assurez-vous toujours d’avoir complètement retiré le support précédent et de l’avoir rincé avant de changer de température d’impression. Le non-respect de cette consigne peut également entraîner l’obstruction de la buse par la suite.

La qualité du filament que nous utilisons.
Tous les filaments ne sont pas identiques. Les filaments de faible qualité ne sont pas soumis à des tests de tolérance rigoureux. Cela peut aboutir à un produit final présentant des largeurs de brins de filaments différentes.

Les segments de filaments plus épais en diamètre prendront non seulement plus de temps à fondre, mais seront également plus difficiles à extruder et peuvent provoquer un blocage, bien que cela soit rare.

La principale cause de la mauvaise qualité du filament et sa corrélation majeure avec les blocages fréquents est ce qui se trouve à l’intérieur de la résine.

Les produits de remplissage moins chers et les contaminants involontaires qui se cachent dans le matériau peuvent s’accumuler ou se boucher directement à l’intérieur de la buse à des intervalles aléatoires.

Vous trouvez que la buse de votre imprimante 3D ne cesse de se boucher ? Neuf fois sur dix, c’est probablement dû à la mauvaise qualité du filament.

Il existe un moyen simple de vérifier la qualité de la cohérence de l’extrusion avec le filament que vous utilisez. Prenez une paire de compas d’épaisseur et vérifiez le diamètre de votre filament à plusieurs endroits différents.

Si vous constatez un écart important par rapport aux spécifications de diamètre annoncées, il est peut-être temps d’envisager de vous procurer votre filament auprès d’une autre source.

Il n’y a pas que les tolérances incohérentes qui peuvent causer des problèmes avec un filament bon marché et de mauvaise qualité – comme mentionné ci-dessus, la pureté des matières premières est également un problème important qui est souvent négligé.

Il est impossible de savoir quand ces problèmes peuvent survenir. Il peut donc être utile d’essayer au moins une marque de filament qui privilégie la fiabilité de l’impression et la qualité de la finition.

Poussière et saleté

Malgré tous vos efforts, la poussière et la saleté peuvent se coller au filament et l’accompagner jusqu’à l’extrémité chaude. Une fois là, ils sont brûlés par la chaleur de la buse et commencent à adhérer à la surface intérieure de la buse sous forme de carbonite.

Lorsqu’une quantité suffisante de carbone s’accumule à l’intérieur de la buse, elle peut commencer à réduire la largeur de l’ouverture de la buse, ainsi qu’à entraver l’écoulement du matériau d’impression.

Le résultat final peut être un bouchon. Dans la section suivante, nous verrons comment résoudre ce problème.

Comment déboucher une buse d’impression complètement bouchée ?

Lorsque la buse d’impression est complètement bouchée, il existe plusieurs techniques de nettoyage de la buse de l’imprimante 3D que vous pouvez utiliser pour la déboucher, en fonction du matériau à l’origine du problème.

La première méthode que nous recommandons toujours pour les buses partiellement bouchées est d’utiliser régulièrement un filament de nettoyage, mais cela ne débouchera pas une buse complètement bouchée.

Examinons quelques-unes de ces autres méthodes pour nettoyer une buse d’imprimante 3D obstruée.

Toutefois, si vous n’avez qu’un bouchon partiel ou un léger manque d’extrusion, il existe un moyen beaucoup plus simple.

Tirer à froid

Cette technique est très efficace si une accumulation de carbonite ou de matériau carbonisé dans votre buse est à l’origine du blocage. Il fonctionne également bien si le bouchon a été causé par le passage d’un média à haute température à un média à basse température.

La solution suivante a été surnommée la méthode « atomique » parce qu’elle utilise le matériau de l’empreinte pour nettoyer la saleté carbonisée et les autres débris accumulés de haut en bas. La clé d’un nettoyage atomique réussi est d’utiliser le matériau sur lequel la dernière impression a été effectuée comme matériau de nettoyage.

Cette astuce est très efficace en cas d’accumulation de particules ou de carbone derrière l’orifice de la buse, car elle les fait sortir par l’arrière.

  • La première étape consiste à inverser le support pour le sortir de la tête d’impression. Ensuite, retirez le collier de serrage qui maintient le tube Bowden sur la tête d’impression et tirez doucement le tube hors de la tête d’impression.
  • Ensuite, chauffez la tête d’impression à la température du dernier support utilisé. Pendant que la tête d’impression se réchauffe, coupez environ 20 cc du matériau d’impression de la bobine. Utilisez une coupe droite et essayez de redresser le matériau autant que possible.
  • Prenez maintenant le morceau de support coupé et poussez-le à fond dans la tête d’impression. Appliquez une légère pression jusqu’à ce que le matériau commence à sortir de la buse ou ne puisse plus être enfoncé. Abaissez la température de la tête d’impression à environ 145C pour le nylon ou d’autres matériaux à température plus élevée, 110C pour l’ABS et 90C pour le PLA.
  • Bien que nous trouvions la méthode d’extraction à froid de l’imprimante 3D efficace, elle est très brutale et prend du temps sur votre machine. Lisez la suite pour connaître nos mesures préventives et l’utilisation du nettoyant pour buses d’imprimantes 3D.
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Nettoyage des aiguilles

Une autre méthode pour débloquer un bouchon consiste à le briser essentiellement à l’aide d’un objet solide et étroit. Une aiguille chirurgicale ou d’acupuncture, ou une corde de guitare en acier en si ou en mi aigu, sont d’excellents outils.

Notre outil préféré pour nettoyer les embouts buccaux est une aiguille hypodermique, disponible à bas prix sur Internet. Inutile de dire que vous devez être très prudent lorsque vous les utilisez. Des aiguilles spéciales sont désormais disponibles à cet effet.

Il suffit de chauffer l’extrémité chaude à la température d’impression du matériau qui est obstrué.

À l’aide d’une pince, insérez délicatement l’aiguille ou la corde de guitare dans l’ouverture de l’embouchure et déplacez-la d’avant en arrière pour briser et retirer le matériau obstrué.

La méthode des solvants

Si la matière à l’origine du colmatage est facilement soluble, le fait de retirer la buse et de la plonger dans le solvant en question peut apporter une solution aux colmatages vraiment difficiles.

Chaque imprimante FDM a une méthode légèrement différente pour retirer la buse de l’imprimante.

Consultez votre manuel d’utilisation pour connaître les méthodes spécifiques applicables à votre imprimante. Une fois la buse retirée, placez-la dans un récipient rempli du solvant approprié.

Par exemple, si vous essayez de dissoudre un bouchon causé par de l’ABS, placez la buse dans un récipient en verre rempli d’acétone. Laissez la buse dans le solvant pendant 24 heures, en la secouant toutes les quelques heures.

Au bout de 24 heures, retirez l’embout du solvant et, à l’aide d’une corde de guitare en acier ou d’une aiguille, retirez autant que possible le bouchon de plastique. Si nécessaire, répétez le bain de solvant pendant 24 heures supplémentaires et essayez à nouveau de déboucher le bouchon.

Parfois, c’est la triste vérité : si c’est votre dernier recours et que cela ne fonctionne toujours pas sur les buses de votre extrudeuse, vous devrez peut-être vous débarrasser de la buse et en acheter une nouvelle.

Parfois, si tout échoue, il peut être nécessaire d’acheter une nouvelle buse, qui, bien qu’un peu plus chère si vous avez un bouchon solide et avez essayé les étapes ci-dessus, peut être votre seule option.

Prévention et notre avis sur la façon de nettoyer une buse d’extrudeuse

L’une des meilleures façons de nettoyer une buse d’extrudeuse est de ne jamais avoir de bouchon. Comme nous l’avons mentionné plus haut, des réglages appropriés de l’imprimante et un filament de haute qualité peuvent contribuer à prévenir les blocages.

Parfois, il est impossible d’éviter une accumulation à long terme de particules, de poussière et de résidus de filaments, qui se cachent dans la buse, prêts à la bloquer à tout moment.

C’est alors que vous avez besoin d’un nettoyant efficace pour les buses d’imprimantes 3D.

Le plus efficace est d’utiliser régulièrement un filament de nettoyage de bonne qualité pour éliminer les débris de plastique et les contaminants qui peuvent rester dans la buse entre les travaux d’impression.

L’utilisation d’un filament de nettoyage pour imprimante 3D de bonne qualité permet d’éliminer toutes les buses, sauf celles qui sont complètement bouchées.

Les filaments de nettoyage fonctionnent sur une large gamme de températures. Le composé de purge du filament se lie aux contaminants et les élimine mécaniquement pendant que le filament de nettoyage lui-même est extrudé par l’extrémité chaude.

C’est un moyen facile d’entretenir votre imprimante, ce qui vous permet d’éviter l’obstruction des buses qui peut retarder votre capacité à imprimer les objets dont vous avez besoin. Vous pouvez voir notre filament de nettoyage ici. Son prix est incroyable, puisqu’il ne coûte que 20 cents par purge complète de la buse.

Notre conclusion

Pour terminer l’explication des différents types d’extrudeuses que l’on peut trouver, j’ai des amis qui ont une extrudeuse pour chaque type de matériau, direct et indirect, qui changent en fonction du matériau à utiliser.

Nous disposons déjà de plusieurs imprimantes équipées de doubles extrudeurs, à la fois pour améliorer la qualité et la vitesse des impressions 3D. Nous parlerons bientôt des avantages et des inconvénients de la double extrudeuse.

Nous vous laissons un lien amazon pour voir les différents prix que peuvent avoir les différentes extrudeuses et leurs composants.

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Je m'appelle Thomas et je suis un grand passionné des nouvelles technologies. L’une de mes passions est l’impression 3D. Depuis que j’ai acquis ma première imprimante 3D jusqu’à aujourd’hui, j’ai vu une énorme évolution des équipements d’impression 3D. À travers ce blog je vous partage mes conseils pour choisir la meilleure imprimante 3D selon votre envie et budget.

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