Tout sur les nozzles d'imprimante 3D (I): Classification et recommandations

L’un des grands doutes qui se posent aux utilisateurs de l’impression 3D est quelles sont les différences entre les divers types de nozzles disponibles sur le marché, lesquels utiliser à chaque occasion, et quels conseils d’utilisation et d’entretien doivent être pris en compte. Dans cet article et dans deux autres, nous tenterons d’expliquer et de répondre à toutes les questions qui se posent à propos des nozzles ou des buses des extrudeurs des imprimantes 3D FDM/FFF.

Classification des buses d'imprimante 3D

Lors de la classification d'une buse, nous allons considérer deux des caractéristiques principales: matériel et le diamètre de sortie.

Diamètre de sortie

Dans le diamètre, il existe un large éventail de mesures allant de 0.20 mm (bien qu’il existe déjà des buses de 0.15 mm et 0.10 mm) à 1.2 mm.

Matériel

Nozzles Laiton: C'est le matériau le plus utilisé pour les buses du extrudeur, car il a une conductivité thermique et une stabilité élevées, en plus de sa facilité d'usinage et de son prix économique. Son principal inconvénient est la usure rapide des matériaux abrasifs qui contiennent des fibres.

Figure 1: Buse en Laiton E3D-Online. Source: E3D-Online

Nozzles Acier Durci: Pour résoudre ce problème d’usure rapide des buses en laiton, des buses en acier trempé apparaissent, jusqu'à 10 fois plus résistant à l'usure et en maintenant les mêmes qualités. Comme inconvénients, ces buses ont une transmission de chaleur inférieure et, comme elles contiennent du plomb, elles ne sont pas recommandées pour fabriquer des pièces qui sont en contact avec la peau ou les aliments.

Figure 2: Buse en Acier Durci E3D-Online. Source: E3D-Online

Nozzles Acier Inoxydable: Ce matériel présente une dureté supérieure au laiton et présente l’avantage de ne pas contenir de plomb, matériau non autorisé pour la fabrication de pièces en contact avec la peau ou les aliments. Pour cette raison, les buses en acier inoxydable conviennent à l’impression 3D avec des filaments approuvés pour ces applications, de sorte que les pièces finales ne perdent pas l'approbation par les règlements de la FDA.

Figure 3: Buse en Acier Inoxydable E3D-Online. Source: E3D-Online

Nozzles Ruby: La Olsson Ruby est une buse spéciale, fabriquée à partir d’une embout en laiton avec une pointe incrustée de rubis. Cette combinaison est l’idéal pour avoir une température stable, un durabilité presque infinie et une précision d'impression inégalable.

Figue 4: Buse Olsson Ruby. Source: Olsson Ruby

Recommandations pour choisir votre buse d'imprimante 3D

Une fois que nous avons présenté les types de diamètre de sortie et les matériaux des buses, nous recommandons à chaque utilisateur de choisir sa buse en fonction de ses besoins, en tenant compte des consignes suivantes :

• Si des matériaux conventionnels sont utilisés, tels que PLA ou ABS pour les pièces de taille moyenne, l’idéal est d’utiliser une Buse en Laiton de 0.40 mm. Si vous souhaitez réaliser de petites pièces avec beaucoup de détails, nous recommandons une Buse en Laiton de 0.25 mm et, dans le cas contraire, une Buse en Laiton de 0.8 mm.
• Si des matériaux abrasifs contenant des fibres sont utilisés, tels que PLA Fibre de Carbone, une buse en Acier Durci de 0.50 mm doit être utilisée, jamais de diamètre inférieur pour éviter tout encrassement dans l'extrudeur. Si de longues impressions 3D sont réalisées avec des matériaux très abrasifs, la buse recommandée est la Olsson Ruby.
• Si des matériaux approuvés sont utilisés pour le contact avec la peau et les aliments, la seule buse compatible pour maintenir cette qualité est une Buse en Acier Inoxydable de 0.40 mm. Pour les petites pièces très détaillées, nous recommandons une Buse en Acier Inoxydable de 0.25 mm et, dans le cas contraire, une Buse en Acier Inoxydable de 0.8 mm pour les grandes pièces.

Tableau 1: Diamètre de buse recommandé

Une fois que les types de buses ont été clarifiés, il faut prendre en compte un paramètre très important de la configuration de l'impression 3D qui est affecté par ce composant, tel que le hauteur de la couche. Ce paramètre est la clé pour atteindre le correspondance correcte entre la finition et la durée de l'impression 3D.

Pour commencer, nous devrions savoir quel la valeur maximale recommandée pour la hauteur de couche est de 80 % du diamètre de sortie de la buse qui est utilisé. Plus la hauteur de la couche est basse, meilleure est la finition de la surface, mais plus la durée de l'impression est longue et inversement. Dans le tableau suivant, nous montrons les valeurs de hauteur de couche recommandées et maximales pour le diamètre de sortie de la buse frontale.

Tableau 2: hauteur de couche maximale recommandée

Pour que ce paramètre soit efficace à 100 %, la mise à niveau et calibration de la base à propos de la nozzle ça doit être exact. Vous pouvez visiter notre article "Nivellement et étalonnage de la base de l'imprimante 3D" pour voir comment ce processus est fait.

Dans les deux prochains articles, nous continuerons avec le thème des buses, en expliquant quand changer de buse et comment éviter et résoudre les obstructions.

N'hésitez pas à laisser vos recommandations ou questions dans les commentaires.

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