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Une adhésion correcte entre la pièce et la base est essentielle pour éviter les défaillances pendant l'impression. La liaison entre la première couche d'impression et la surface de la plate-forme remplit deux fonctions essentielles :
L'adhérence entre la pièce et la base est principalement déterminée par quatre facteurs.
L'affinité physico-chimique entre le matériau d'impression et la surface du substrat est peut-être le paramètre le plus important à prendre en compte. C'est pourquoi il est aujourd'hui courant d'utiliser des revêtements polymères spécifiquement développés pour l'impression 3D sur la surface de la plateforme. Il est très important d'utiliser un produit compatible avec le matériau d'impression utilisé, car certains matériaux, comme le PP ou le nylon, nécessitent des produits spécifiques.
Il existe principalement deux types de solutions :
Une plus grande surface de contact entre la pièce et la base produit une meilleure adhérence. Il faut être prudent avec les grandes pièces dans les imprimantes sans chambre chauffante, car bien qu'ayant une plus grande surface de contact, leur volume est également plus grand et donc les contraintes dérivées du rétrécissement dû au refroidissement. La ressource la plus couramment utilisée pour augmenter la surface de contact consiste à fixer un bord à la pièce pendant le laminage. Le bord est appliqué uniquement sur la première couche ou dans certains cas sur les 2 ou 3 premières couches, augmentant ainsi la surface de contact de la pièce sans augmenter les contraintes de retrait. Il existe d'autres moyens d'augmenter la surface de contact, comme l'augmentation du facteur d'extrusion pendant la première couche, bien que cela ne soit pas recommandé.
Certaines imprimantes comportent également des revêtements rugueux ou texturés, ce qui est une autre façon d'augmenter la surface de contact et donc l'adhérence.
La température de la base d'impression a une double fonction en termes d'adhérence. D'une part, si elle est égale ou légèrement supérieure à la Tg du matériau d'impression, elle empêchera le retrait dû au refroidissement des premières couches, réduisant ainsi les contraintes qui ont tendance à soulever ou à décoller la pièce. D'autre part, elle favorise la liaison chimique entre le matériau d'impression et le matériau de revêtement de la surface d'impression. Il est recommandé que la température de la base soit égale ou légèrement supérieure à la Tg du matériau d'impression, mais il n'est pas conseillé de fixer des températures beaucoup plus élevées, car elles peuvent réduire l'adhérence et provoquer des déformations telles que la patte d'éléphant.
Il est également très important de vérifier l'état de notre base d'impression. Malgré le respect des trois points précédents, il peut subsister des problèmes d'adhérence dus à un mauvais état ou entretien du support. Les points suivants doivent être vérifiés périodiquement :
La principale conséquence d'une mauvaise adhérence à la surface d'impression est que la pièce se détache de la base. Cela entraînera toujours une défaillance de l'impression, mais, dans certains cas, cela peut aussi être la cause d'une défaillance ou d'une casse de l'équipement.Si la pièce se détache et s'éloigne de sa position initiale, l'imprimante continuera à imprimer sans avoir de substrat sur lequel déposer le nouveau matériau. Le plastique va alors adhérer à la buse et au bloc, formant une masse qui va croître au fur et à mesure de l'impression. Si elle n'est pas arrêtée à temps, cette masse de plastique fondu devient si importante qu'elle peut rendre le hotend inutilisable.
Pour comprendre et résoudre les problèmes d'adhérence, il faut tenir compte du fait que la pièce peut se détacher par deux mécanismes.
S'il n'y a pas une bonne adhérence entre la surface d'impression et la première couche, la pièce se décollera complètement à cause de la friction de la buse pendant l'impression et des vibrations. En général, la panne se produit au début du processus d'impression. Dans ce cas, il est conseillé de vérifier les points suivants:
Il se peut que l'adhésion à la base soit très bonne, mais que la pièce commence à se décoller aux extrémités. En effet, le retrait lors du refroidissement génère des contraintes de l'extérieur de la pièce vers le centre qui la déforment. Dans ces cas, l'adhérence entre la pièce et la base n'est pas suffisante pour compenser les contraintes générées par le retrait. Ce phénomène est connu sous le nom de déformation. Dans ce cas, la pièce se décolle progressivement et l'impression peut échouer à tout moment, même quelques minutes avant la fin. Dans ce cas, on peut tenter d'améliorer l'adhérence pour compenser le warping, mais d'autres facteurs tels que les paramètres de stratification, le type de matériau ou la température ambiante doivent être pris en compte.
Dans certains cas, une adhérence excessive à la base peut rendre vraiment difficile la séparation de la pièce. Dans ces cas, il convient de vérifier les points suivants :
Lorsqu'un problème d'adhérence excessive apparaît, il existe plusieurs façons d'encourager le retrait des pièces :
Il est nécessaire d'être particulièrement prudent lors de l'utilisation de bases en verre, car le risque de casse est élevé. Il n'est pas rare qu'un fragment de la surface d'une base en verre trempé soit arraché lors du retrait de pièces trop fortement collées.
L'utilisation de bases flexibles permet d'éviter ce problème dans une large mesure et constitue donc une option fortement recommandée.
Ce guide aborde les concepts de manière générale et ne se concentre pas sur une marque ou un modèle particulier, bien qu'ils puissent être mentionnés à un moment donné. Il peut y avoir des différences importantes dans les procédures d'étalonnage ou de réglage entre les différentes marques et modèles, il est donc recommandé de consulter le manuel du fabricant avant de lire ce guide.
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