Comment créer un profil d'impression 3D

En impression 3D, il existe toujours un certain nombre de facteurs qui dépendent de l'utilisateur et qui entraînent souvent une impression satisfaisante ou un échec. Tous les facteurs sont rassemblés dans le profil d'impression que chaque utilisateur utilise lors de chaque impression 3D.

Dans les profils d'impression FDM 3D, un nombre infini de paramètres peuvent être modifiés : températures et vitesses d'impression, fabrication des parties internes et externes des pièces et tous les autres paramètres influant sur l'impression 3D. Pour cette raison, les informations les plus importantes sont traitées ci-dessous lors de la création d'un profil d'impression.

Aspects à considérer

Avant de commencer à modifier les paramètres d’impression, il faut prendre en compte une série de facteurs qui influenceront directement:

Géométrie de la pièce

La forme et l'épaisseur d'une pièce affectent directement les paramètres d'impression tels que les vitesses et les épaisseurs de couche, car si une pièce a des zones de taille réduite, le profil d'impression doit avoir des vitesses de fabrication inférieures, afin de garantir la qualité de la pièce.

Matériel

Comme tous les utilisateurs le savent déjà, chaque matériau a une plage de températures et de vitesses recommandée par chaque fabricant, il est conseillé de rester à ces valeurs pour éviter les problèmes éventuels, tels que l'apparition de particules de filament calcinées dans la nozzle en raison de températures excessives, ce qui provoque ensuite le filament à s'y coincer.

Imprimante 3D

Les imprimantes 3D FDM présentent des différences importantes. Une des différences qui influence le plus est la configuration du profil d’impression est le type d’extrudeuse, directe ou bowden, car des valeurs très différentes sont nécessaires dans les sections de vitesse d’impression, de vitesse et de longueur de retrait et même dans le flux.

L'atmosphère

Peu d'utilisateurs tiennet compte de  l'environnement dans lequel se trouve l'imprimante 3D. La température, l'humidité ou l'existence de courants d'air sont des facteurs qui affectent directement le profil d'impression et, dans certains cas, l'état de surface des pièces.

L'objectif de la pièce

L'un des nombreux avantages de l'impression 3D réside dans le fait que la même pièce peut être réalisée avec une infinité de configurations différentes: meilleure ou pire finition de surface en fonction du temps d'impression, plus de résistance sur une surface ou une autre, etc. Ceci est réalisé en adaptant chaque profil à chaque cas particulier.

5 tests clés

Une fois que tout est clair, il est temps de configurer le profil. Pour cela, Polymaker a développé PCP (Profile Creation Process), cinq tests destinés à tous les utilisateurs afin d’atteindre le profil d’impression idéal:

Test 1: Flux du extrudeur

La première étape s'agite de trouver la température idéale pour le matériau que l'utilisateur doit utiliser. Il faut commencer par utiliser la température la plus basse recommandée par le fabricant de filament et l'augmenter jusqu'à ce que le débit soit continu et qu'il n'y ait plus de bourrage dans le HotEnd.

Image 1: Flux du extrudeur. Source: Polymaker.

Les utilisateurs qui souhaitent ajuster parfaitement la température peuvent effectuer un test de température, tel que le test dans l'image suivante.

Image 2: Test de la tour de température.

Test 2: Gestion des flux

Cette section devrait corriger les erreurs d'impression causées par des paramètres de flux médiocres. Cette mauvaise gestion peut entraîner un écoulement irrégulier en raison d'une pression excessive de l'extrudeuse ou de débris de filament sur toute la surface de la pièce en raison d'une mauvaise configuration de rétraction.

Image 3: Gestion des flux. Source: Polymaker.

Test 3: Ventilateur de refroidissement (couche)

Le ventilateur de couche est l’un des composants les plus importants d’une imprimante 3D, car il permet d’obtenir des géométries plus complexes et des finitions de surface de meilleure qualité.

Le schéma suivant montre les forces qui agissent à la jonction entre les couches. "F1" est la force de reprise du matériau lorsqu'il est en porte-à-faux et "F2" est la force de contraction provoquée par la tension de la couche supérieure. La valeur de ces deux forces doit être approximativement égale à zéro pour maintenir la stabilité mécanique et géométrique. Pour atteindre "F1 = 0", la hauteur de la couche, l'angle de débordement et la température d'extrusion doivent être réduits; ou augmenter la vitesse du ventilateur de couche. Dans le cas de "F2", la valeur de la force peut être minimisée en augmentant la température d'extrusion ou en réduisant la vitesse d'extrusion.

Image 4: Importance du ventilateur de refroidissement. Source: Polymaker.

Test 4: Délaminage (warping et cracking)

Quelque chose qui se produit généralement quand s'utilisent des filaments tels que ABS ou ASA est un délaminage entre les couches (cracking) ou entre la première couche et la base (warping). Cela se produit lors de l'impression en raison de l'accumulation de contraintes entre les couches, provoquée par l'action de la résistance du propre polymère (F2) et l'action dans le sens opposé de l'adhérence de la couche inférieure (F1.2) ou de la propre base d'impression (F1.1). Lorsque les forces impliquées dans l'union ne sont pas équilibrées un délaminage se produit, comme le montre l'image suivante.

Image 5: Délamination (warping et cracking). Source: Polymaker.

Pour éviter cela, l'utilisateur doit trouver la température de base idéale et disposer d'une imprimante 3D fermée lorsque le matériau à utiliser l'exige.

Test 5: Détails fins

Enfin, afin de garantir une finition parfaite de toute la surface de la pièce imprimée, y compris des pièces les plus fines, l'utilisateur doit régler le flux et le refroidissement à travers le ventilateur de couche. Le réglage des deux paramètres doit être effectué en modifiant soigneusement les valeurs afin de ne pas passer, car cela peut provoquer des erreurs mentionnées avant.

Image 6: Beaux détails. Source: Polymaker.

Conclusion

Toutes les informations détaillées dans cet article sont destinées à un utilisateur pour atteindre le profil d'impression de tout matériau, en tenant compte du fait que l'imprimante 3D est capable de proposer les paramètres d'impression nécessaires.