Lorsque l'on parle des composants fonctionnels d'une imprimante 3D FDM, le ventilateur de couche est l'un des composants les plus importants que l'on puisse trouver. Une imprimante 3D a généralement deux ventilateurs dans la zone HotEnd, l'un chargé de refroidir le diffuseur HotEnd et l'autre de refroidir le matériau sortant de la buse. Dans cet article, nous allons parler de ce dernier, le ventilateur de couche.

Quand est-il nécessaire

Tous les utilisateurs ont essayé d'imprimer une pièce avec des zones peu étendues, dans lesquelles la buse se déplace constamment dans la même zone, ce qui provoque un excès de température qui ramollit la pièce. La même chose se produit lors de l’impression de pièces fines et hautes, comme un cylindre de petit diamètre, où la chaleur s’accumule dans la même zone et déforme la pièce de façon catastrophique. Une autre déformation typique est celle qui se produit dans les porte-à-faux de forte inclinaison, où le matériau encore chaud se déforme sous l’effet de sa suspension dans l’air, jusqu’à ce qu’il se solidifie.

Tous ces problèmes sont résolus simplement en utilisant correctement le ventilateur de couche.

Image 1: Petites pièces sans et avec  ventilateur de couche.

Matériaux compatibles

Avant de commenter la configuration du ventilateur de couche, l'utilisateur doit prendre en compte les matériaux sur lesquels il est recommandé d'utiliser le ventilateur de couche et avec lesquels non.

PLA

Le PLA est le matériau par excellence dont a besoin le ventilateur de couche en raison de son point de ramollissement bas. Cela signifie que si la buse est placée dans la même zone pendant de courtes périodes, la pièce subira une déformation irréversible. Pour cette raison, le ventilateur de couche  est un composant crucial de toutes les imprimantes 3D FDM utilisant du PLA ou un matériau composite contenant ce polymère comme base.

ABS

Ce matériau et des matériaux similaires, tels que l'ASA,  sont totalement incompatibles avec le ventilateur de couche. Ceci est dû au fait que l'ABS est très sensible à la perte de température face aux courants d’air, augmentations si soudaines qu’elles provoquent cracking (délamination des couches) et la défaillance totale de l'impression. Pour cette raison, il est essentiel d’utiliser l’ABS et l’ASA avec des imprimantes 3D entièrement fermées.

Autres

En dehors des matériaux mentionnés ci-dessus, dans l’impression 3D FDM il y a beaucoup plus de types de filaments, chacun avec une configuration d’impression différente, pour cette raison, voici un tableau avec la plupart des matériaux disponibles et indique si vous avez besoin d’un ventilateur de couche ou non:

Outre les matériaux décrits ci-dessus, dans l'impression FDM 3D, il existe beaucoup plus de types de filaments et chacun avec une configuration d'impression différente. Pour cette raison, un tableau présentant la majorité des matériaux disponibles est présenté ci-dessous et il indiqué s'il y a besoin ou pas de ventilateur de couche :

Tableau 1: Ventilateur de couche en fonction du matériau.

Conseil d'expert

Une fois que l'utilisateur sait déjà s'il doit ou non utiliser le ventilateur de couche, il doit savoir comment l'utiliser et quand.

Au début d’une impression, l’utilisateur a besoin que la première couche s'adhère à la base avec une fermeté suffisante pour qu’elle ne se décolle pas pendant l’impression. Ceci est réalisé non seulement en utilisant un produit améliorant l'adhérence, mais également en maintenant la température stable, de sorte que le ventilateur de couche doit être désactivée pendant les deux premières couches. Une fois que l'empreinte a une certaine hauteur, la vitesse de le ventilateur de couche doit être ajustée à la géométrie de la pièce dans chaque couche. En général, il existe deux cas où la vitesse doit être modifiée: lorsque le temps d'impression d'un couche est supérieur à 5 secondes et lorsqu'il est inférieur à 5 secondes. Dans le premier cas, la vitesse de le ventilateur de couche doit être augmentée linéairement de 70 % avec des temps de couche de 20 secondes ou plus, jusqu'à 100 % avec des couches de 5 secondes. Lorsque le temps de couche est inférieur à 5 secondes, l'utilisateur doit utiliser le ventilateur de couche à une vitesse de 100 %, ce qui peut parfois être une vitesse insuffisante entraînant une déformation de la pièce. Ce problème, qui survient généralement lors de la fabrication de pièces étroites et hautes, est résolu en imprimant autant que possible plusieurs pièces distinctes de manière à laisser chaque couche refroidir.

Tout logiciel de plastification (Cura3D, Simplify3D, Slic3r ...) vous permet modifier la vitesse du ventilateur de couche à la hauteur de la pièce souhaitée par l'utilisateur.

Image 2: Configurez le ventilateur de couche dans Simplify3D. Source: Simplify3D.

Conclusion

Il est important que tous les utilisateurs d’une imprimante 3D FDM sachent utiliser correctement le ventilateur de couche, car c’est un complément qui rehausse la qualité et la complexité des pièces.