Lits d'impression 3D ; Verre vs Aluminium vs Magnétique !

Si vous débutez dans l'impression 3D, vous avez probablement entendu dire qu'il existe différents types de plaques de construction que vous pouvez utiliser pour imprimer, dont certaines sont en verre, en aluminium, en acier à ressort, etc.

Dans cet article, je ferai de mon mieux pour vous donner une réponse définitive sur laquelle choisir, ainsi que pour vous donner un aperçu général des différentes plaques de construction elles-mêmes, de leurs avantages et inconvénients, et plus encore.

Voici un tableau où vous pouvez voir rapidement certaines des différences entre les différents matériaux :

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(doit être remplacé souvent)

Type de lit	Propriétés de chauffage	Propriétés d'adhérence	Durabilité	Prix
Lit en aluminium	Excellente répartition et rétention de la chaleur	Nécessite généralement du bâton de colle, de la laque pour cheveux, etc.	+++ (Souffre de déformation)	15 $ à 40 $
Lit de verre	Résistant aux chocs thermiques. Excellente répartition de la chaleur.	Mieux que l'aluminium, peut nécessiter un bâton de colle ou de la laque.	+++++ (Pas de déformation mais peut casser/écailler)	13 $ à 25 $
Lit magnétique	Ajoute de la masse, nécessite plus de chaleur.	Grande adhérence ; Ne nécessite pas d'adhésif.	(environ 35 $ pour un pack de 5)

Alors, sans plus tarder, commençons !

Lit en aluminium

La température est un élément essentiel de l'impression 3D. Il est essentiel de contrôler le processus de chauffage et de refroidissement par rapport au filament, au lit et à la plaque de construction utilisés.

L'aluminium répond aux exigences de la surface du lit en raison de ses qualités conductrices de chaleur. La chaleur est absorbée rapidement et répartie uniformément sur l'ensemble du lit et sera donc transférée uniformément sur la plaque de construction.

L'aluminium a cependant une réaction indésirable à la chaleur. Il se dilate dans la direction de moindre résistance lorsqu'il est chauffé et crée une forme centrale convexe ou concave effilée vers les bords.

Le gauchissement devient plus fréquent au fil du temps lorsque le centre du lit ne s'aligne pas avec les côtés sur un axe horizontal. Cela pose un problème car l'axe Z (axe vertical) ne respectera pas l'espace requis entre la plaque et la buse dans la tête d'impression.

L'épaisseur d'une plaque de construction en aluminium doit être d'au moins 3 mm pour réduire les effets de la dilatation thermique, entraînant un gauchissement.

Rien de moins que cela se traduira par une durée de vie réduite de la plaque d'aluminium elle-même. Il est impératif que la surface de construction soit 100% plate, et elle doit également avoir une qualité adhésive pour maintenir la fondation ou la première couche de la construction en place.

L'aluminium est un choix populaire à la fois pour le lit et la plaque de construction en raison de sa rétention et de sa répartition de la chaleur sur toute la surface de construction.

Cependant, l'aluminium peut être poli pour donner une surface super lisse comparable à celle des surfaces en verre, ce qui réduit la qualité globale de l'adhésif. Pour compenser cela, il existe des produits comme de la laque, des bâtons de colle ou du ruban adhésif qui peuvent être utilisés sur la plaque de construction pour améliorer l'adhérence de la première couche.

Les attributs thermiques du matériau d'impression ont également un effet sur l'adhérence à la plaque de construction. Le filament ABS a un point de fusion beaucoup plus élevé que le filament PLA et nécessitera une assistance adhésive, en particulier avec de grandes constructions.

Avantages

• Matière légère
• Réduit la charge sur l'axe Z
• Répartition uniforme de la chaleur.
• Absorption et rétention rapides de la chaleur et classé comme le meilleur de tous les types de lit.
• Peu coûteux et largement disponible.
• Peut être utilisé avec une plaque de construction en verre.
• Ne cassera pas en cas de plantage de l'extrémité chaude.

Inconvénients

• Susceptible de se déformer lorsqu'il est chauffé si la plaque est trop fine.
• Peut se rayer lors du nettoyage du matériau adhésif de la surface.
• Doit être remplacé plus souvent en raison du gauchissement.
• Le gauchissement ne peut être vérifié que lorsque la plaque a été réchauffée et prête à l'emploi.

Fabriquer un soi-même/remplacer la plaque de construction

Pour remplacer la plaque de construction, qu'elle soit en verre ou en aluminium, vous pouvez soit en acheter une nouvelle, soit construire la vôtre en aluminium, ce qui est relativement simple à réaliser.

Oui, le remplacement d'une plaque en verre par une plaque en aluminium est possible, mais des ajustements pour accueillir la nouvelle plaque doivent être effectués.

Pour construire votre propre plaque d'aluminium, vous devrez utiliser une plaque d'outillage en fonte d'aluminium car elle se présente sous forme de feuilles plates au lieu de l'aluminium conventionnel qui est normalement enroulé. Les plaques en fonte d'aluminium sont disponibles sous des marques telles que MIC6 ou ALCA 5 et les revendeurs sont faciles à localiser. Il suffit de regarder sur eBay et vous trouverez une liste de revendeurs en bonne santé.

Un nouveau système de chauffage peut être nécessaire, et vous pouvez utiliser du silicone haute température pour fixer le nouveau radiateur sous le lit de l'imprimante.

Vous devrez également régler la thermistance pour qu'elle corresponde à la sortie du nouvel appareil de chauffage. Mesurez la taille exacte de la nouvelle plaque de construction et coupez-la à la bonne taille. Vous devrez poncer les bords et recouvrir la plaque d'une couche de ruban PET pour créer une surface adhésive pour votre matériel d'impression.

Une fois la nouvelle plaque terminée, vous devrez affiner le niveau et vérifier le fonctionnement de la tête, notamment la vitesse de la tête pour vous assurer qu'il n'y a pas de vibrations.

En savoir plus sur la fabrication d'un lit en aluminium avec ce guide "Instructables".

Lit de verre

Les lits en verre sont le type le plus courant de lits d'imprimante 3D, l'aluminium venant en deuxième position.

La principale raison pour laquelle les lits en verre sont si populaires est leur surface lisse et uniforme et qu'ils ne sont pas sujets à se déformer comme l'aluminium, mais le verre est fragile et se brise facilement. Il existe un certain degré de dilatation thermique, mais ce n'est pas une source de préoccupation pour les paramètres de chaleur de l'impression 3D.

Le verre conduit la chaleur à un rythme plus lent, mais il répartit uniformément la chaleur sur la surface du lit, ce qui est parfait pour l'impression 3D. La plupart des lits en verre durent longtemps, mais cela dépend de la façon dont ils sont traités.

L'avantage d'utiliser un lit en verre est que vous n'aurez jamais à vous soucier de sa déformation, comme c'est le cas avec les lits en aluminium, ce qui facilite l'impression.

Les plaques de construction en verre sont faciles à utiliser et à nettoyer et posent des problèmes lors de l'impression avec PLA. En fait, la finition du fond est toujours très lisse et uniforme.

Le verre a tendance à être moins cher, mais il existe différents types de verre, et les types les plus robustes coûteront évidemment un peu plus cher.

Différents types de lits en verre

Verre trempé : Ce verre est beaucoup plus résistant que le verre normal et ne s'écaillera pas lors du retrait des impressions 3D.

Il est également résistant aux chocs, ce qui explique pourquoi il est utilisé là où la sécurité est une préoccupation, comme avec les portes de sécurité et les grandes fenêtres.

Le verre trempé est également résistant à la chaleur, il a un cycle de vie relativement long avec l'impression 3D. Il fournit des bases d'impression uniformément plates et lisses et peut être utilisé pendant plusieurs milliers d'heures d'impression sans aucun effet néfaste sur le verre ou la qualité d'impression.

Verre borosilicaté : Le verre borosilicaté est considéré comme le verre idéal pour l'impression 3D.

Il est solide et durable, mais doit être traité avec soin car il peut s'écailler s'il n'est pas manipulé correctement. Comme le verre trempé, il a une résistance élevée à la chaleur avec une faible dilatation thermique et peut poser des problèmes d'adhérence à l'impression.

Le verre est fabriqué à partir de plusieurs composés différents, le trioxyde de bore étant l'un d'entre eux. Il est couramment utilisé pour faire des plats en Pyrex en raison de sa capacité à résister à des températures extrêmes, à la fois froides et chaudes.

Le seul problème avec les lits en verre borosilicaté est que, lors du retrait d'une impression, ils peuvent s'écailler un peu.

Verre et miroir normaux : Le verre normal est couramment utilisé pour les cadres et les fenêtres des maisons, mais peut être une alternative aux types de verre plus coûteux utilisés pour l'impression 3D.

Ce type de verre est utilisé à la fois comme plaque de construction séparée et également pour gagner du temps, car il est placé sur un lit de verre trempé ou borosilicaté et une fois l'impression terminée, il est retiré, ce qui accélère considérablement le processus de refroidissement.

Une nouvelle plaque de construction peut alors être utilisée immédiatement pour continuer l'impression.

Le verre ordinaire a tendance à s'écailler et à se casser, il faut donc faire attention pendant l'utilisation.

En raison de l'expansion et de la contraction du matériau d'impression, il peut adhérer suffisamment lorsque la première couche est posée et se desserrer pendant le refroidissement, il sera donc relativement facile de retirer l'impression du verre, mais je recommanderais toujours d'essayer différents adhésifs, ainsi que d'essayer pour imprimer sans eux, pour voir à quel point le verre fonctionne bien.

Le problème courant est que la base d'une impression PLA ou PETG peut coller trop fermement au verre et provoquera des éclats lorsqu'elle sera retirée.

Dans certains cas, la distance entre la tête et la plaque de construction peut être légèrement augmentée pour réduire la pression appliquée pour coller la couche de fondation à la plaque de construction. Cependant, il est préférable d'éviter d'utiliser du verre de mauvaise qualité comme plaque de construction.

Le verre de mauvaise qualité ne réagit pas bien aux changements de température et une augmentation soudaine de la température peut le faire éclater en morceaux.

Les miroirs sont également utilisés comme plaques de construction car ils offrent une surface d'impression idéale. Là encore, la résistance est un problème et les fissures et les éclats sont courants.

L'utilisation du filament PLA produira des impressions de grande qualité car la chaleur est gérable. Les miroirs peuvent produire des bases d'impression d'excellente qualité et offrir un lit de construction ultra-lisse et de niveau, mais ce n'est pas une solution à long terme car la qualité du miroir se dégradera avec le temps.

Ils restent une excellente alternative pour les amateurs qui ne cherchent pas à imprimer en gros volumes.

Épaisseur optimale des lits de verre 3D

Pour la plupart des imprimantes 3D amateurs, une plaque de construction en verre doit avoir une épaisseur d'environ 3 à 4 mm, surtout s'il s'agit d'une grande plaque de construction.

Le verre subira des contraintes sous son propre poids, donc si le lit de l'imprimante couvre une plus grande surface, vous pouvez envisager d'augmenter l'épaisseur à 6 mm.

La raison d'utiliser du verre relativement épais est de contrer l'effet du choc thermique. Il y aura généralement une différence de température élevée entre le filament fondu et une plaque ou un lit de construction chauffé, ce qui pourrait endommager la plaque de construction.

Cependant, plus la plaque de construction est épaisse, plus elle sera résistante aux chocs de température.

Le verre borosilicaté a une haute résistance aux changements de température ou aux chocs thermiques, et il peut également supporter une chaleur jusqu'à 240 degrés Celsius, ce qui est idéal lors de l'utilisation de filaments PLA, ABS et PETG.

Avantages :

• Le verre est abordable et largement disponible.
• Fournit une surface d'impression toujours lisse et plate.
• Certains types de verre ont une résistance élevée aux chocs thermiques.
• Beaucoup plus facile à nettoyer et à repérer la saleté ou l'accumulation d'huile sur la plaque.
• Plus facile de retirer les impressions du verre.
• Le verre est convivial et peut résister à l'érosion chimique.
• Le verre est durable mais doit être manipulé correctement.

Inconvénients :

• Susceptible de se fissurer.
• Temps de chauffage lent.
• Le verre de qualité inférieure n'est pas conçu pour résister aux chocs thermiques.

Lits magnétiques

L'introduction d'un lit magnétique est un concept innovant qui utilise un lit existant comme base de surface chauffée.

Il y a deux parties ou feuilles flexibles dans un lit magnétique :la première feuille a un adhésif sur un côté et est collée sur le lit existant en tant que fixation permanente. La deuxième feuille, qui est la plaque de construction, adhère au lit grâce à ses caractéristiques magnétiques.

Une fois le processus d'impression terminé, il vous suffit de retirer la surface magnétique du bâtiment, et comme elle est plutôt flexible, vous pouvez la plier pour en détacher le modèle au lieu de devoir la gratter.

Ce concept fonctionne particulièrement bien avec le filament PLA car la chaleur n'est pas trop intense, mais avec les filaments ABS et PETG, qui ont un point de fusion plus élevé, la première couche a tendance à coller plutôt fermement à la plaque de construction.

Les feuilles magnétiques peuvent être coupées sur mesure pour un ajustement parfait à votre lit d'imprimante. Mais assurez-vous que la capacité d'emboîtement n'est pas compromise lorsque vous coupez les feuilles à la bonne taille.

La plaque de construction ou la feuille supérieure se dégradera avec le temps et perdra ses propriétés magnétiques, c'est pourquoi, même si les surfaces de construction magnétiques sont fantastiques en raison de la facilité avec laquelle il est possible de retirer l'impression 3D, elles devront être remplacées assez souvent.

Différents lits magnétiques

Construire Tak FlexiPlate :Build Tak utilise un système magnétique pour maintenir sa plaque de construction en acier à ressort en place pendant le processus d'impression, et elle peut aller jusqu'à 120 degrés Celsius, ce qui signifie qu'elle peut être utilisée pour imprimer avec de l'ABS.

Retirer l'impression 3D est extrêmement facile puisqu'il suffit de la plier vers le bas puis vers le haut et c'est tout ! Ça tombe tout de suite.

Généralement, les impressions collent incroyablement bien à la surface, et dans certains cas, il faudra ajuster les réglages pour qu'elles collent un peu moins. Cependant, si votre première couche n'adhère pas bien, envisagez d'utiliser les propres adhésifs de BuilTak, car la colle et les laques pour cheveux ne sont pas recommandées ici.

Easy-Peelzy :La surface supérieure d'Ease-Peelzy est très similaire à celle de Build Tak, et elle est également très flexible, ce qui rend le retrait des modèles 3D extrêmement facile et rapide.

Malheureusement, il ne peut monter que jusqu'à 80 degrés Celsius, ce qui en fait une excellente surface de construction pour le PLA et le PETG, mais pas pour l'ABS, et avec le temps, il se dégradera, il devra donc être remplacé.

Il existe quelques autres surfaces de construction magnétiques, mais ce sont celles que je recommande actuellement.

Avantages

• Facile à utiliser et à nettoyer.
• Élimine l'utilisation d'adhésifs supplémentaires.
• Libération d'impression facile.
• Plaques de construction interchangeables.

Inconvénients

• Non durable. La qualité se détériorera en raison de l'usure générale.
• Se déformera avec le temps.
• Se raye facilement.
• Peut être coûteux à remplacer.

Conclusion

Si le budget n'est pas un problème, alors donnez définitivement Build Tak un essai car cela portera votre expérience d'impression 3D à un tout autre niveau simplement parce que vous n'aurez pas à vous soucier que vos impressions collent trop fort au lit.

Les lits en verre sont de loin les plaques de construction les plus utilisées et la plupart des gens qui les essaient ne veulent pas revenir en arrière.

L'une des meilleures options est d'avoir une plaque de construction en aluminium, puis d'en coller une en verre dessus, et si vous rencontrez des problèmes d'adhérence, utilisez simplement un bâton de colle ou de la laque pour les cheveux et vous devriez être prêt à partir !

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