Le triangle d’or de l’impression 3D FFF / FDM

Le Triangle d’or de l’impression 3D

Tout utilisateur d’imprimante 3D FFF FDM attestera d’une chose : Pour fabriquer un bel objet solide, il est nécessaire d’avoir un alignement parfait entre l’imprimante 3D, la matière utilisée et des réglages adaptés. C’est ce que nous appelons le triangle d’or.

En accord avec la méthode AMPEM, nous sommes persuadés que la première des choses est de définir l’usage de votre impression. A quoi va-t-elle servir ? Quelles seront les contraintes quelle devra subir ? Quelles sont vos priorités (esthétique, solidité, réactivité…) ?

Le cahier des charges qui en découlera permettra de sélectionner la matière et l’imprimante 3D la plus adaptée ainsi que les réglages logiciel nécessaires.

Comment bien choisir son filament ?

Il y a de nombreux acteurs sur le marché du filament 3D mais les critères de sélection sont les mêmes pour tous. Il y a trois points essentiels sur lesquels il faut porter votre attention : diamètre, bobinage et conservation.

– Un filament 1.75mm doit avoir au maximum un écart de +- 0.05mm. Au-delà de cette tolérance le filament risquera de rester bloqué dans l’extrudeur de l’imprimante, stoppant ainsi l’extrusion de matière. Un diamètre inconsistant entraînera une impression au rendu aléatoire (changement de flux de matière).

=> Faites particulièrement attention aux matières souple dont le diamètre est le plus difficile à maintenir en bout de ligne.

– Souvent négligé, le bobinage est un élément crucial pour toute impression de longue durée. En effet si le bobinage n’est pas bien réalisé le filament se croisera et la pression sera très forte au cœur de la bobine. Il résultera alors des sauts de filaments et des nœuds, totalement imprévisibles et l’échec de l’impression

=> Privilégiez les fabricants proposant un format de bobine de 750g ou alors choisissez une dimension de bobine qui maintien correctement le filament en place. En effet, il n’est pas rare de voir le fil sauter hors de la couronne sur les bobines d’un kilogramme bien remplies.

– Converser le filament dans un environnement adapté est essentiel. Les meilleurs fabricants de filament expédient, au minimum, leurs filaments dans des sacs hermétiques avec un disséquant. Cela permet de prévenir les risques de reprise d’humidité. Idéalement le sachet est anti-uv et la bobine est dans un emballage rigide réutilisable.

=> Généralement plus le prix est bas et moins le filament est bien conservé. Sans aller dans les extrêmes, faites attention au packaging du produit.

Comment bien choisir une imprimante 3D ?

Il est clairement difficile de répondre à cette question à travers quelques lignes seulement. Il existe beaucoup de machines différentes sur plusieurs gammes distinctes. Les capacités comme les prix peuvent varier très fortement d’un produit à l’autre.

Sans aller dans le détail voici quelques points que nous jugeons essentiels :

– Toutes les matières ne passent pas dans toutes les machines. Certaines matières comme le PLA ou le PETG s’imprimeront facilement, d’autres comme l’ABS seront plus difficiles à imprimer et les TPU seront également sensibles.

=> Vérifier les températures de transitions vitreuses des matières souhaitées afin de choisir le type de chambre de fabrication dont vous avez besoin. Vérifierez également la dureté SHORE des filaments, en dessous de 80A il faut effectuer une vérification de l’extrudeur.

– Ne pas surestimer son niveau technique : L’imprimante 3D n’est pas un jouet et son utilisation n‘est pas innée. S’il s’agit d’une première intégration il est plus sage, d’après nous, de démarrer avec des modèles non thermorégulées et équipées d’une tête mono extrusion.

=> Le thermo régulation demande d’ajuster des réglages supplémentaires qui peuvent impacter fortement les réglages habituels. La double extrusion répond certes à quelques cas complexes mais la plupart du temps il est possible de s’en passer facilement, évitant des difficultés supplémentaires (pollution thermique entre les têtes, miscibilité des matières supports…).

– Il faut éviter de choisir son matériel en fonction de son budget. En effet si certaines machines coûtent plus que les autres cela n’est, normalement, pas innocent. Si les contraintes identifiées dans vos applications nécessitent une enceinte chauffée et une tête d’extrusion haute température, il est normal que la machine soit plus chère. Si ce n’est pas le cas, pesez-vous la question : qu’est ce qui fait qu’elle est moins chère ? (Qualité, fiabilité, ergonomie…)

=> Si votre budget est trop serré, étudiez les alternatives plutôt que foncer tête baissée sur un projet inférieur. Si le matériel acheté est inférieur à vos prévisions, tant mieux cela fera des économies. Nul besoin d’aller acheter une gamme supérieure dont vous n’aurez pas l’utilité.

Comment bien définir ses réglages ?

Un grand nombre de paramètres peuvent être à ajuster en fonction de la matière, de la machine et de la finalité de la pièce imprimée.

Notre premier conseil est de faire essais d’impression sur des pièces de taille réduite avant de se lancer dans de grandes fabrications. En effet, pour l’heure, la meilleure façon de qualifier des réglages reste de faire des itérations successives en modifiant un paramètre après l’autre. Ainsi il est plus aisé de comprendre l’impact du réglage sur l’impression.

Prochainement nous dévoilerons une méthode de définition de réglages d’impression 3D FFF / FDM. Celle-ci permettra de qualifier rapidement et facilement les paramètres essentiels en fonction de votre propre cas.

Pour l’heure, voici quelques conseils :

1- Définir la température de la tête d’extrusion en fonction de la vitesse d’impression : Imprimez « une tour » avec des étages de température afin de trouver le bon compromis entre esthétique et solidité

2 – Ajuster les rétractations : Imprimez un modèle simple en plusieurs exemplaires sur le plateau, puis testez différentes valeurs de rétractation.

3 – Définir les écarts idéaux entre la pièce et les supports : Imprimez de petits modèles simples avec des angles progressifs en itérant les distances de la lame d’air en XY et Z.

En résumé :

Connaitre chacun de ces points est essentiel pour s’affranchir des premières problématiques de l’impression 3D FFF FDM. Cependant, il ne faut pas oublier que le triangle d’or est dynamique, chaque choix entraînera des conséquences positives ou négatives. Ainsi, les utilisateurs qui sauront le mieux ajuster ce triangle d’or obtiendront les meilleurs résultats !

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