Qu'est-ce que c'est le flow d'impression 3D et comment l'ajuster

Dans cet article nous allons commenter ce qui est le flow ainsi que l'importance qu'il a dans l'impression 3D. De plus, on explique comment calibrer ce paramètre pour que l'imprimante 3D donne les meilleurs résultats possibles.

Flow d'une imprimante 3D

Le flow est la quantité (volume pour être plus précis) de filament qui traverse l'extrudeur en fonction des paramètres d'impression sélectionnés pour réaliser un modèle. Le calcul du flow est automatiquement effectué par l'imprimante 3D en fonction des Pas/mm que le fabricant de l'imprimante 3D établit pour le moteur de l'extrudeur, en fonction du diamètre du filament et du diamètre de sortie de la buse.

Comment calibrer l'imprimante 3D en cas de changement d'extrudeur

Si l'extrudeur est changé ou modifié, par exemple par un E3D Titan Aero, les Pas/mm du moteur de l'extrudeur doit être réglé.

Figure 1: E3D Titan Aero extrusor. Source: E3D

Le premier aspect c'est savoir le nombre de pas/mm que l'imprimante 3D utilise. Ceci se reflète dans la partie de "Contrôle> Mouvement> Extrudeur". Dans ce cas, la valeur est 104.5 Pas/mm.

Figure 2: Pas/mm du Extrudeur

Deux marques sont faites dans le filament, séparées 20 mm et 25 mm du début de l'extrudeur.

Figure 3: Marquages sur le filament pour calculer le nombre correct de Pas/mm

Deux marques sont faites sur le filament, séparées 20 mm et 25 mm du début de l’extrudeur.

Figure 4: Déplacez le filament 20 mm

On vérifie ensuite si le moteur de l'extrudeur se déplace correctement. Si ce n'est pas le cas, l'erreur est mesurée à l'aide d'un calibre afin qu'elle puisse être corrigée. Avec toutes les données précédentes et en utilisant la formule suivante, nous obtenons le pas/mm correct pour le moteur de l'extrudeur.

Figure 5: Formule Pas/mm du extrudeur

À la fin du calcul, il suffit de modifier les pas/mm dans l'écran de contrôle et de sauvegarder les nouvelles données.

D'autre part, tous les softwares de laminage 3D ont une section où vous pouvez modifier la quantité de flux (rapport du flux) en fonction de l'évolution des densités entre les différents matériaux qui existent dans le monde de l'impression 3D FDM/FFF. Ce rapport est très important lorsqu'il s'agit d'obtenir à la fois la finition de surface souhaitée et les dimensions réelles de la conception CAO, car sinon, il sera très compliquée de fabriquer des pièces qui sont assemblées ou reliées les unes aux  autres.

Avant d'ajuster le flux, préparons correctement l'impression 3D

Avant d'expliquer le réglage du paramètre de rapport de flux, nous aimerions vous rappeler un certain nombre de conseils à garder à l'esprit avant de faire une impression 3D.  Vérifiez toujours l'état de la buse, qu'elle ne présente pas d'usure abusive de la buse ou qu'elle est sale à l'intérieur comme à l'extérieur. Vérifier que la température d'extrusion est celle recommandée par le fabricant du filament, car si cette recommandation n'est pas respectée, l'étalonnage du flux sera inefficace et un bon résultat ne sera jamais atteint. Enfin, et c'est peut-être le plus important, la base doit être bien nivelée et calibrée pour que le modèle imprimé n'ait pas de déviations dimensionnelles sur l'axe parallèle à la base d'impression (axe Z).

Test en cube pour le réglage du rapport de flux d'impression

Pour ajuster le paramètre du rapport de flux, le test du cube doit être effectué. Ce test consiste à imprimer un cube creux sans la face supérieure, pour vérifier que l'épaisseur des faces latérales correspond à celle du dessin.

Figure 6: Cube d'étalonnage de débit

Dans notre cas, nous avons imprimé un cube d'une épaisseur de face latéral de 0.80 mm, conçu par 3D_MaxMaker que vous pouvez trouver dans Thingiverse. Les paramètres d'impression sont: nozzle de 0.40 mm, une largeur de couche 0.80 mm (pour créer deux couches extérieures et rendre la mesure est plus précise) et 100 % rapport du flux.

Figure 7: Avec un ratio de flux de 100 %, le cube est surdimensionné

En utilisant du PLA avec un rapport de flux du 100 % (recommandé à 90 %) nous avons obtenu une mesure de 0.88 mm, nettement surdimensionnée. Pour corriger cet écart, nous appliquerons la formule suivante:

Figure 8: Formule pour calculer le flux nécessaire pour tout matériau

Obtenu le nouveau rapport de flux (90 %) ne reste plus qu'à modifier le paramètre dans le software de laminage 3D qui est utilisé, dans notre cas le Cura 3D.

Figure 9: Modifier le rapport de flux 90 %

Et imprimer à nouveau le cube pour vérifier que les mesures obtenues avec le nouveau ratio de débit sont correctes.

Figure 10: Corriger les mesures lors du calcul du rapport de flux requis pour le PLA

Comme nous l'avons déjà mentionné, la densité des matériaux utilisés dans l'impression 3D n'est pas la même, il est donc conseillé d'effectuer ce réglage pour chaque matériau et chaque fabricant.

En effectuant ce simple processus de correction, toutes les impressions 3D réalisées gagneront en qualité de surface et en proportionnalité dimensionnelle.

Pour résumé, le flux est l'un des paramètres les plus oubliés dans l'impression 3D FDM mais est pourtant l'un des plus importants pour obtenir des pièces réussies.