Quels sont les paramètres qui influent sur la qualité de l’impression 3D ?

Nous expliquons ici que pour tirer le meilleur parti de l’imprimante, les aspects suivants doivent être pris en considération, tant dans sa construction que dans la configuration de son micrologiciel et de son trancheur. Vous pouvez en tenir compte à la fois pour évaluer une imprimante avant de l’acheter, et pour l’optimiser autant que possible. Il y aura toujours une courbe d’apprentissage, mais j’espère que cet article vous facilitera la tâche.

Vitesse

La vitesse à laquelle la tête se déplace a une incidence directe sur la capacité de production de la machine. La limite est-elle fixée par les moteurs ? Pas seulement. Il est vrai que si un moteur peut déplacer la tête à 200mm/s, cette vitesse pendant le dépôt de matière nécessite l’extrudeuse pour déplacer la quantité de matière requise. Cette relation est assez simple, et ils se limitent mutuellement.

Mais d’autres effets de la vitesse sont contre-productifs, comme l’inertie et les vibrations, et bien que physiquement la tête puisse se déplacer très rapidement, si la structure n’est pas solide ou si l’entraînement des courroies est défaillant, la précision et la qualité sont réduites. En pratique, donc, peu d’imprimantes peuvent imprimer à la vitesse annoncée dans leurs spécifications (surtout les imprimantes économiques).

Accélération

Il s’agit d’un paramètre qui va définir la courbe de vitesse de 0 à atteindre la vitesse définie, ou l’inverse, lors du freinage. Cela a un effet direct sur le temps d’impression, mais aussi sur la qualité, car les angles et les mouvements brusques seront amortis, réduisant ainsi les vibrations.

Mais réglementer cela n’est pas facile, ni très décisif. Les paramètres standard conviennent à la plupart des imprimantes cartésiennes. Mais c’est un facteur très décisif pour les imprimantes delta. Il est donc difficile de trouver les réglages idéaux.

Diamètre de la buse

Le trou par lequel sort le matériau marque la capacité de matériau déposé par seconde. Le diamètre standard est de 0,4 mm. Mais elle peut varier de 0,2 à 1,2 mm.

Plus le diamètre est grand, plus la quantité de matériau est importante, et donc plus la vitesse d’impression est élevée. En même temps, il permet des hauteurs de couche plus élevées. Et elle nécessite moins de force de la part de l’extrudeuse.

Plus le diamètre est petit, plus la vitesse est lente, mais plus la finition de surface est fine. Une taille de buse plus petite vous permet de définir très bien les détails de la surface d’une figure, en comparant entre elles les mêmes hauteurs de couche. De plus, le passage de la matière fondue dans un trou plus petit exige une plus grande force de la part de l’extrudeuse.

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Hauteur de la couche

La hauteur des couches a un effet direct sur l’esthétique de la pièce imprimée. Une grande couche semble plus grossière et très rugueuse. Et il peut cacher des détails dans la texture de la pièce. Mais il est plus rapide à imprimer car une pièce d’une certaine hauteur nécessitera moins de couches. Une couche fine nécessitera plus de passages pour couvrir la même hauteur. Mais cela réduit la rugosité et la visibilité de chaque couche. Bien qu’à première vue, une couche de 0,1 soit indiscernable d’une hauteur de couche inférieure, en FDM. Cette technologie ne permet pas d’obtenir des finitions lisses, car le profil de chaque couche est arrondi.

La taille de la buse détermine la gamme de hauteurs de couche qui peuvent être imprimées. La hauteur maximale de la couche qui peut être imprimée est légèrement inférieure au diamètre de la buse. Le minimum n’est pas si clair, car il dépend beaucoup de la précision de l’extrudeuse et de la fluidité du matériau. Mais je le situerais à un quart de ce diamètre, bien que ce paramètre soit très particulier pour chaque imprimante et pour chaque matériau.

Par exemple, la hauteur maximale de la couche avec une buse de Ø0,4 serait de 0,35 mm. Et le minimum de 0,1 mm. Bien que si le matériau est suffisamment fluide, il pourrait être abaissé.

Volume d’extrusion

Le volume d’extrusion est une combinaison de la vitesse, de la hauteur de la buse et de la couche, et de la densité du matériau. C’est un paramètre que certaines trancheuses utilisent, en combinaison avec un micrologiciel, pour gagner en précision dans la quantité de matériau déposé en calculant la pression à l’intérieur de la buse.

Il s’agit essentiellement de connaître avec précision la quantité de matière qui sort de chaque étape du moteur de l’extrudeuse à un moment donné.

Diamètre de l’extrudeuse et du filament

Le diamètre du filament a une influence mineure. Mais il est intéressant de savoir que le filament de Ø2,85mm nécessite moins de vitesse que celui de Ø1,75mm, mais plus de force. La question de savoir si l’un est plus optimal que l’autre, en soi, n’est pas très claire.

Mais le système d’extrusion doit répondre aux exigences de vitesse et de force. Un système avec une réduction pour utiliser un filament de 2,85 mm est préférable. D’un autre côté, le filament de 1,75 mm a besoin de vitesse plutôt que de force, donc vous n’en avez pas besoin.

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Au final, un système avec réduction est plus précis et le filament de 2,85 mm est mieux adapté à ce système. Donc oui, cette combinaison est meilleure pour la qualité. Elle permet également une hauteur de couche légèrement inférieure, en raison de la plus grande précision du volume d’extrusion.

Température d’extrusion

Chaque matériau possède une gamme de températures auxquelles il peut être extrudé. La température d’extrusion influe sur la fluidité du matériau. Plus la température est élevée, plus la fluidité est grande, et donc moins il faut forcer pour l’extruder.

Mais une trop grande fluidité fait que le matériau glisse trop et que la couche perd de sa consistance.

De même, une température trop élevée dans la buse peut faire refondre le matériau déjà déposé et déformer la pièce.

Un aspect important de l’imprimante est la stabilité de la température de la tête d’impression. Il existe des paramètres définis dans le microprogramme qui contrôlent le moment où le chauffage de la tête d’impression est allumé et éteint. Bien que ce problème soit assez bien résolu dans la plupart des imprimantes, dans les imprimantes de bricolage, c’est un aspect essentiel à manipuler.

Résistance et inertie des structures

Les vibrations, le fouettement et l’inertie sont causés par la construction de l’imprimante et ont un effet visible sur la finition de la surface de la pièce.

Si la structure est ferme, elle empêchera les vibrations.

Si le mouvement des moteurs est correctement transmis aux axes et au chariot ou à la base, cela permet d’éviter le fouettement ou les images fantômes.

Si le chariot ou la base n’a pas beaucoup d’inertie, le mouvement sera beaucoup plus précis.

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profil

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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