En raison de ses fonctionnalités, l'impression 3D est devenue au fil des ans une méthode de fabrication avancée et d'une grande précision. Malheureusement, elle présente également des inconvénients. Un exemple typique est le soulèvement des coins dans l'acide polylactique (PLA), auquel les passionnés et les professionnels doivent toujours faire face. Le soulèvement des coins affecte la résistance et l'apparence générale des modèles 3D imprimés ; il est donc nécessaire de savoir comment cela se produit et comment le contrôler. L'article étudie en détail le soulèvement des coins des PLA des impressions 3D et aide les lecteurs à résoudre les problèmes pour améliorer les impressions. Il est important que les utilisateurs prennent des mesures qui leur permettraient d'avoir une meilleure expérience avec l'impression 3D en raison des différents aspects abordés dans l'article.
Qu'est-ce qui provoque la déformation de l'impression 3D ?
Évaluation de la chaîne dans l'impression 3D
La déformation dans l'impression 3D est principalement causée par les contraintes thermiques dues au rétrécissement et au refroidissement à des vitesses différentes du matériau du filament, ce qui entraîne des contraintes internes dans l'impression terminée. Une fois que le PLA d'un thermoplastique est extrudé, il est refroidi, ce qui entraîne également un rétrécissement. Si une zone refroidit plus que les autres en raison de l'absence de déplacement de la tête de refroidissement, ces forces de réparation inégales peuvent entraîner le soulèvement des bords (où les forces sont exercées vers la plaque de construction) de la plaque de construction, ce que l'on appelle la déformation. Certains des facteurs contributifs incluent les problèmes d'adhérence du lit, la température insuffisante du lit d'impression et les changements de température de l'environnement d'impression. Il est important de comprendre ces paramètres afin de réduire la déformation et de produire des impressions tridimensionnelles de qualité.
Influence de la température sur le soulèvement des coins
Le chauffage affecte le phénomène de soulèvement des coins des pièces imprimées en 3D grâce au principe de contraction thermique du matériau extrudé. Lorsque des matériaux comme le PLA refroidissent, ils rétrécissent ; si la température de la plate-forme de construction est inférieure à celle souhaitée ou n'est pas constante sur toute la surface, le plastique commence à refroidir et à rétrécir par endroits, soulevant ainsi physiquement les coins. Les applications qui garantissent des réglages de chauffage optimaux et cohérents de la plaque de construction augmentent l'adhérence du filament au lit et réduisent le risque de déformation. De plus, les températures maintenues dans l'environnement évitent les extrêmes et les chutes ou changements soudains de température, ce qui pourrait contribuer à rendre le processus un peu plus stable et à réduire les composants thermiques qui provoquent le soulèvement des coins.
Rôle du matériau filamentaire dans la déformation
Par conséquent, en ce qui me concerne, le matériau du filament intervient principalement dans le phénomène de déformation observé dans l'impression 3D. La déformation est attendue sur chaque type de filament différent, par exemple, bien que le refroidissement de l'ABS soit supérieur à celui du PLA et du PETG, il existe des aspects thermiques qui peuvent expliquer le comportement des tendances à la déformation. Par exemple, l'ABS se déforme le plus par rapport au PLA en raison de sa température de transition de couleur plus élevée et de son rétrécissement au refroidissement plus élevé. Des paramètres techniques tels que les suivants doivent être considérés comme les plus efficaces pour atténuer la déformation :
- Température de transition vitreuse (Tg): Température à laquelle le matériau passe d'une structure rigide vitreuse à une structure plus souple et plus caoutchouteuse. La Tg de l'ABS est d'environ 105 °C, tandis que celle du PLA est d'environ 60 °C, ce qui rend l'ABS plus sujet à la déformation que le PLA.
- Coefficient de dilatation thermique:Ceci indique le degré de dilatation ou de contraction du filament en fonction de la température. En raison du développement des matières plastiques, les coefficients ont considérablement augmenté, en particulier pour les matières plastiques comme l'ABS, et donc davantage de déformations.
- Taux de refroidissement et vitesse d'impression : La vitesse de refroidissement du matériau peut également contribuer à la déformation. Lorsqu'un objet très froid est soumis à une ou deux couches se déposant plus rapidement, la fraîcheur vive tend à resserrer les couches dans un arrangement fixe qui exerce une contrainte, ce qui rend la déformation plus probable.
La compréhension de ces paramètres permet de faire le bon choix de matériau et d'effectuer les modifications nécessaires des paramètres d'impression pour éviter les déformations et améliorer la qualité des impressions.
Conseils pour améliorer l'adhérence
Quelle surface de plaque de construction télécharger
Le choix de la surface de la plaque de construction est également important car il contribue à augmenter l'adhérence de l'impression et diminue également les risques de déformation des pièces lors de l'impression 3D. Le choix dépendra du matériau du filament utilisé. Une plaque de verre recouverte d'une fine couche de colle adhésive ou de ruban de peintre fonctionne bien pour le PLA. D'un autre côté, les coins se soulèvent lorsque l'ABS est utilisé sur des surfaces recouvertes de pâte ABS ou de ruban Kapton. Le verre nu et les feuilles de PEI sont très collants au PETG et il est très difficile de les décoller. Chaque matériau de surface est très sensible à la saleté et à la poussière, ce qui réduit le degré d'adhérence et nécessite donc un nettoyage régulier.
Avec des propriétés adhésives pour bord ou radeau, Wise
L'ajout d'un rebord ou d'un radeau peut aider à l'adhérence du modèle à la plaque de construction, minimiser les déformations et améliorer la qualité globale des impressions. Un rebord correspond aux lignes supplémentaires imprimées sur la bordure de la base du modèle pour augmenter la zone en contact avec la plaque. Cette ligne supplémentaire est inclinée vers les bords de la figurine afin qu'il n'y ait aucun risque que l'impression se décolle. D'autre part, un radeau est une couche simple imprimée sous le modèle. Si le filament est sensible à la chaleur ou si la surface imprimée se déforme, il est facile de s'appuyer sur un radeau. Dans chaque cas, d'autres consommables pour l'impression sont utilisés ainsi que le temps passé à des techniques d'impression supplémentaires, mais toutes valent la peine d'être appliquées car vous obtenez plus d'adhérence et une meilleure rigidité des objets en cours de construction.
Importance de la hauteur de la première couche
Dans le domaine de l'impression 3D, la hauteur de la première couche sert de schéma permettant une impression réussie, y compris des surfaces de haute qualité. Le réglage de cette couche particulière est important car il détermine la liaison de l'objet imprimé à la plaque de construction, ce qui améliore considérablement la qualité et la stabilité de l'impression. Des dépôts incorrects de la première couche extérieure peuvent entraîner des échecs d'impression en raison de problèmes tels que la déformation, le décollement ou une mauvaise adhérence. Dans la plupart des cas, la première couche d'une impression est réglée plus bas que les couches restantes pour améliorer la pression de contact avec la surface d'impression. Cette correction fonctionne bien avec des surfaces raisonnablement bien planes et offre une surface uniforme pour le reste des couches. Il va sans dire que c'est une perte de temps si l'on ne passe pas beaucoup de temps à ajuster la hauteur de la première couche.
Que peut-on faire pour éliminer le soulèvement des coins dans les impressions PLA et ABS ?
Bonnes pratiques pour les impressions PLA
Certaines mesures doivent être mises en place afin d'éviter le soulèvement des coins dans les impressions PLA. La première consiste à se débarrasser des débris, en s'assurant que la plaque de construction est de niveau et propre, ce qui est une condition très nécessaire pour une bonne adhérence. Il est également conseillé d'utiliser des bâtons de colle ou du ruban adhésif bleu pour peintres et des adhésifs spéciaux pour une meilleure adhérence sur la surface d'impression. Une autre considération importante est la régulation de la température ; si la température standard de la tête chaude de 200 à 220 degrés et le lit chauffant d'environ 60 degrés sont maintenus, une déformation induite par la chaleur très minime se produira. Le changement de la vitesse d'impression à une vitesse moyenne permet au PLA ou à tout filament thermoplastique d'être bien placé sur la plaque de construction. L'adoption d'un rebord ou d'un radeau, dont nous avons déjà parlé, ajoutera une surface supplémentaire attachée aux bords du modèle pour permettre une meilleure adhérence au bord de l'impression. En adaptant ces mesures, on peut obtenir des impressions PLA réussies et le soulèvement des coins présentera le risque le plus faible possible.
Résoudre les problèmes rencontrés lors de l'impression avec le matériau ABS
Il est nécessaire de prêter attention aux conditions environnementales et matérielles spécifiques lors de la manipulation du soulèvement des coins dans les impressions ABS. L'ABS étant très sensible aux changements de température ambiante, des contrôles de température suffisants pour l'atmosphère d'impression doivent être effectués. L'enceinte de l'imprimante contribue également à isoler la chaleur, évitant ainsi toute contrainte excessive sur le plastique. L'extrémité chaude de l'ABS est généralement comprise entre 230 °C et 250 °C, tandis qu'un lit chauffant fonctionne entre 90 °C et 110 °C pour favoriser l'adhérence. Les chirurgiens 3D AFRL de grande taille qui se rapportent à la pulvérisation de fines couches de boue ABS ou d'adhésif peuvent installer des couvercles ABS amovibles ou peuvent également appliquer plus d'adhésif sur le modèle. De plus, un radeau ou une enceinte améliorés pendant le processus d'impression peuvent assurer la stabilité des grands modèles. Ces techniques dans les passages précédents ou des techniques similaires peuvent minimiser considérablement l'apparition de soulèvement des coins dans les impressions ABS.
Considérations importantes lors du réglage de la température de l'extrudeuse
La température de l'extrudeuse est très importante pour une production efficace et de haute qualité des impressions 3D. Pour le filament PLA, la plage de température typique de l'extrudeuse est de 200 degrés Celsius à 220 degrés Celsius. Le maintien de cette limite permet un chauffage et une fusion adéquats du filament, garantissant ainsi que la bonne quantité de pression peut être appliquée lors de l'extrusion du matériau et la création de liaisons solides entre les différentes couches sans brûler le matériau. Cependant, pour le filament ABS, une extrusion plus longue avec une température plus élevée d'environ 230 à 250 degrés centigrades s'adapte à ce type de matériau, évitant ainsi la sous-extrusion ou le gonflement, entre autres défis. Cependant, il est très important de comprendre également les instructions de fabrication du filament afin de garantir que les impressions de test aident également à atteindre les équilibres de température souhaités afin que l'impression 3D puisse être réalisée de manière cohérente et efficace.
Configuration de votre imprimante 3D
Modification du lit chauffant de votre imprimante 3D
Il est tout aussi important de se concentrer sur le plateau chauffant de chaque utilisateur en termes de contrôle de la température et de mise à niveau, ce qui a un impact sur la qualité d'impression. En ce qui concerne les plateaux chauffants pour des matériaux tels que le PLA, une température de plateau de 50 à 70 °C améliorera généralement l'adhérence sans LSR. En revanche, l'ABS nécessite une zone plus élevée de l'ordre de 90 à 110 °C pour éviter la déformation tout en offrant une bonne adhérence. La mise à niveau du plateau est tout aussi importante car elle permettra à la buse de maintenir une distance constante par rapport à la surface d'impression pour le dépôt de couche. Un recalibrage constant du plateau est effectué et des aides telles que des jauges ou du papier, qui fournissent également ces paramètres, sont utilisées, améliorant ainsi la fiabilité de la plupart des impressions.
Étalonnage de la buse et du plateau d'impression
Certaines opérations doivent être effectuées avant de commencer votre impression et le réglage de la buse et du plateau d'impression est l'une de ces opérations. Pour commencer, assurez-vous que la buse actuellement utilisée est bien nettoyée et ne contient aucun reste de filament qui pourrait nuire à la qualité de l'impression. Ensuite, vous devez faire un test d'impression et vérifier la distance entre la buse et le plateau d'impression ; c'est essentiel, surtout sur la première couche, car un écart trop large gaspillera de l'encre, tandis qu'un écart étroit ne permettra pas à la première couche d'adhérer. Une jauge d'épaisseur peut être utilisée pour cela, ou un papier fin suffira ; la zone entre la buse et le plateau où passe le papier est la zone qui crée la résistance que vous ressentez. Amenez la buse à la distance souhaitée du plateau de l'imprimante à l'aide des boutons de réglage manuel de l'imprimante. Dans ce cas, vérifiez si l'impression est de niveau en mesurant la hauteur aux quatre coins de la surface plane et en effectuant de petits ajustements, si nécessaire, à l'aide des fonctions de mise à niveau de l'imprimante. Un calibrage régulier contribuera également à obtenir des impressions de meilleure qualité et à augmenter la durée de vie de la machine en réduisant l'usure.
Orientation logicielle : quelques considérations supplémentaires concernant Cura et d'autres logiciels de découpage
Pour en venir au côté pratique des choses et essayer de tirer le meilleur parti du logiciel de découpage donné (Cura ou autres), concentrons-nous sur quelques paramètres de base. Le tout premier d'entre eux est la hauteur de couche, qui affecte la résolution d'impression, le temps d'achèvement de l'impression et la finition lisse ; plus l'épaisseur de couche est élevée, moins le degré de finition requis est élevé. L'étape suivante consistera à remplir l'objet - il faut sélectionner la densité de remplissage en fonction de ses besoins - remplissez-le autant que nécessaire pour l'intégrité structurelle ; un remplissage plus élevé signifierait plus de matériau et de temps d'impression. Il convient de prêter attention aux paramètres de température de la buse et du lit, car ils doivent être réglés en fonction du type de filament afin d'assurer une adhérence satisfaisante tout en évitant les défauts. Ensuite, il faut étudier les paramètres de vitesse de la tête d'impression, car ils doivent être réglés de manière à assurer la qualité et la capacité de production, sachant que des vitesses rapides pourraient entraîner une perte de détails. Loin de tous les modèles, il sera nécessaire d'utiliser des structures de support pour tous les surplombs ; Cependant, si la pièce est difficile à retirer du lit d'impression, des ancrages encastrés ou des cales à spatule à bords arrondis doivent être utilisés pour améliorer l'adhérence au lit. Plus précisément, dans la dernière mise à jour, le slicer devrait, à l'avance, anticiper les améliorations des utilisateurs donnés et leur introduction aux programmes.
Différences dans les méthodes de prévention du décollement des impressions
Utilisation du boîtier et des ventilateurs de refroidissement
Pour éviter que les impressions ne se soulèvent, une méthode simple mais efficace consiste à utiliser un boîtier d'imprimante. Il permet de maintenir la température et l'humidité dans les limites prescrites. Cela est particulièrement utile lors de l'impression de matériaux tels que l'ABS, qui ont tendance à se déformer facilement. Les boîtiers réduisent l'incidence des courants d'air et des changements de température de l'extérieur, qui pourraient nuire à la qualité de l'impression. De plus, l'utilisation appropriée des ventilateurs de refroidissement est très importante. Lorsque la vitesse de ventilateur appropriée est utilisée, les couches d'impression sont stables. Il est très probable que les premières couches soient mieux supportées à des vitesses de ventilateur inférieures pour permettre une meilleure adhérence des couches sur la surface du lit. Dans les couches plus élevées, les vitesses de ventilateur sont augmentées pour améliorer la qualité de la surface. En planifiant soigneusement la manière d'appliquer ces aspects, une forte adhérence des impressions aux surfaces est obtenue, réduisant ainsi le soulèvement ou la déformation.
Ajuster physiquement la température d'impression pour de meilleures impressions
L'étape la plus importante pour affiner les températures d'impression consiste à établir une plage de température confortable pour le filament que vous utiliserez. Commencez par les réglages minimum et maximum fournis par les fabricants pour la température de la buse ou la température du lit en règle générale. De petits tests d'impression peuvent également être effectués, en modifiant la température, généralement de 5 °C à la fois, et en évaluant l'adhérence, la qualité de l'impression et le filament.
Soyez attentif aux signes de surchauffe tels que des suintements ou une définition réduite des couches, ce qui signifie qu'une réduction de la température est nécessaire. D'autre part, pensez à augmenter la température en cas de mauvaise adhérence des couches ou de délogement des impressions du lit. Il convient également de noter qu'une tour de température peut contrôler la température de manière à ce que chaque colonne verticale marque une température différente. Cela nous aidera à comprendre comment régler au mieux la machine pour améliorer la qualité des impressions et réduire le degré de défauts.
Utiliser de la colle en bâton pour une meilleure adhérence – une décision audacieuse
Ayant déjà utilisé un bâton de colle, j'ai pu apprécier l'adhérence de l'impression sur les plateaux d'imprimante 3D en utilisant cette technique, en particulier avec les matériaux qui ont tendance à se déformer. Lorsque j'utilise le bâton de colle, je m'assure que le plateau d'impression est propre et froid, et qu'une fine couche uniforme de colle est appliquée pour créer une liaison lisse. D'après ce que disent quelques sites Web de premier plan, notamment MatterHackers, Simplify3D et PrusaPrinters, la meilleure partie de cette technique est l'application et le retrait de la colle, et il ne restera pas beaucoup de résidus.
Les bâtons de colle pour bijoux peuvent être utilisés de manière optimale comme colle à base d'eau, ce qui dans la plupart des cas aide à imprimer avec des filaments comme l'ABS, le PLA et le PETG. Comme il est souhaitable de minimiser l'application de cette colle à un tel niveau, une accumulation excessive affectera la qualité de l'impression. Plutôt que de simples liaisons, le bâton de colle permet une liaison légère, et pendant le cycle de refroidissement, cela est important pour éviter la déformation. D'autre part, les bonnes pratiques soulignent la nécessité de remplacer la colle toutes les quelques impressions, car la force de liaison s'affaiblit avec les cycles de chauffage. Cette approche simple et sans chichis mais très efficace permet d'obtenir une excellente impression de première couche sans détériorer la surface de la pièce.
Sources de référence
Foire Aux Questions (FAQ)
Q : Pourquoi mes impressions se soulèvent-elles dans les coins ?
R : Le soulèvement, parfois appelé déformation, est un problème courant dans lequel les coins inférieurs d'un objet imprimé en 3D se soulèvent de la plaque de construction et se plient. Cela est généralement dû au fait que lorsque le plastique refroidit, il ne peut pas refroidir de manière uniforme dans toutes les régions. Les paramètres du lit, de l'environnement et de l'impression peuvent également contribuer à ce problème. Les conceptions de grande taille, ainsi que celles qui ont des angles vifs, sont moins bonnes en termes de maintien de la forme.
Q : Comment puis-je empêcher mes impressions PLA de se décoller du lit ?
A : Pour atteindre l'objectif ci-dessus, les étapes suivantes doivent être suivies : 1. Assurez-vous que le lit est bien nivelé par rapport à l'impression et que la densité de la première couche sur le lit est bonne. 2. Pour le PLA, utilisez une température de lit chauffée, qui est une température optimale d'environ 5060C. 3. Humidifiez le lit avec un bâton de colle, une lotion de bronzage ou de la laque pour cheveux. 4. Incorporez la technique de l'imprimante en utilisant des bords de lit ou des oreilles de souris. 5. Modifiez la température du slicer et l'épaisseur de la première couche. 6. Utilisez les ventilateurs de refroidissement d'impression en mode performance ou désactivé. 7. Maintenez le boîtier ouvert de l'imprimante avec une température ambiante constante. CODE DE FIN
Q : Comment les oreilles de souris aident-elles à « soulever les coins » ?
R : Les oreilles de souris sont appliquées sur le slicer sous forme de disques circulaires supplémentaires sur les coins d'un modèle 3D. Ces appendices garantissent qu'un plus grand nombre de parties d'angle de l'impression touchent le lit, ce qui permet une meilleure adhérence et réduit les risques de soulèvement. Les oreilles de souris permettent de déterminer si l'impression présente des angles vifs et est susceptible de se déformer.
Q : La température du lit peut-elle influencer le soulèvement des coins dans les impressions PLA ?
R : Oui, la température du plateau a une influence évidente sur le décollement des coins et peut donc être l'un des principaux paramètres susceptibles d'affecter le décollement des coins. Pour le PLA, certains auteurs recommandent une température du plateau comprise entre 50 et 60 °C. Si le plateau est trop froid, l'impression risque cependant de ne pas tenir et un décollement se produit. En revanche, s'il fait très chaud, les couches inférieures resteront molles ; par conséquent, lorsque les couches de refroidissement supérieures tirent sur les couches inférieures, l'impression commence à se déformer.
Q : L'impression sur un radeau est-elle une bonne solution pour éviter le soulèvement des impressions ?
R : L'impression sur un radeau implique une réduction de la portance, en particulier dans le cas de dimensions épaisses ou d'impressions dont la surface du corps en contact avec le capuchon d'impression est petite. Un radeau offre un espace plus important pour que l'impression puisse se fixer afin qu'elle ne se détache pas de l'impression. L'augmentation du volume d'impression signifie également que cette méthode gaspille plus de matériau, ce qui affectera à son tour la finition de la couche la plus en arrière. De nombreux renflements se forment autour de la plupart des impressions PLA ; par conséquent, un bord ou des oreilles de souris sont une option plus rapide et moins gaspilleuse qu'un radeau complet.
Q : La taille de l’impression affecte-t-elle le soulèvement des coins ?
R : La taille de l'impression la rend susceptible au soulèvement des coins, car elle tient compte du gradient thermique agissant sur l'ensemble de l'impression. Lorsque le plastique boulonné supérieur se stabilise ou se fige, le niveau de contrainte augmente dans le cas de grandes impressions et cela conduit les bords surélevés de la page à se soulever de la surface sur laquelle ils ont été montés. C'est pourquoi il est souvent plus facile d'imprimer des objets plus petits et non plats, car une sorte de technique d'adhérence supplémentaire au lit est généralement omise.
Q : Les paramètres du slicer peuvent-ils être utiles pour minimiser le soulèvement des coins lors des impressions PLA ?
R : Oui, les paramètres du slicer, en particulier le motif de remplissage et la densité, peuvent aider à traiter le décollement des coins. Voici quelques modifications utiles : 1) Ajuster l'épaisseur et la largeur de la première couche afin d'améliorer l'adhérence. 2) Réduire la vitesse d'impression de la première couche afin d'améliorer l'adhérence du lit. 3) Modifier la structure interne pour réduire les contraintes exercées sur les parois de l'objet. 4) Ajouter des jupes ou des oreilles de souris esthétiques selon les besoins. 5) Régler le ventilateur de refroidissement sur les commandes pour éviter de trop refroidir les couches supérieures en peu de temps.
Q : Le soulèvement des coins dans les impressions PLA est-il plus ou moins similaire au gauchissement de l'ABS ?
R : Oui, le soulèvement des coins se produit à la fois dans les impressions PLA et ABS, mais il est plus gênant avec ce dernier type. Cela est principalement dû au taux de rétrécissement élevé de l'ABS et à son refroidissement rapide. En général, il est plus facile d'imprimer du PLA avec soulèvement, mais ce n'est pas toujours le cas ; le soulèvement peut également se produire dans les impressions de coins larges ou à angle vif. Il est possible d'éviter bon nombre des mêmes problèmes dans les impressions PLA et ABS, bien que pour l'ABS, des méthodes plus radicales soient souvent nécessaires, telles que des températures plus élevées pour le lit d'impression ou une chambre d'impression fermée.
