Avantages du lit chauffant pour l'impression 3D !

Un lit chauffant est la base sur laquelle vous imprimez vos modèles 3D, avec la seule caractéristique de pouvoir également être chauffée, ce qui peut être avantageux lors de l'utilisation de certains types de plastique.

Bien que toutes les imprimantes 3D ne disposent pas d'un lit chauffant, celui-ci est nécessaire lors de l'impression avec certains matériaux, comme l'ABS, par exemple.

Dans certaines situations, le matériau à imprimer nécessiterait un lit chauffant pour éviter de se soulever sur les bords de l'impression, également connu sous le nom de déformation, et cela aide à maintenir la température du plastique extrudé constante pendant toute la durée de l'impression et l'empêche de refroidissement rapide.

Le gauchissement se produit en raison du rétrécissement du matériau lors de l'impression 3D, ce qui entraîne le soulèvement et le détachement des coins de l'impression de la plaque de construction. Lorsque les plastiques sont imprimés, ils se dilatent lorsqu'ils sont chauffés et imprimés, mais se contractent lorsqu'ils refroidissent, ce qui fait plier l'impression à partir de la plaque de construction.

Donc, en bref ;

L'avantage d'utiliser un lit chauffant est qu'il améliore la qualité globale de vos impressions en empêchant le plastique extrudé de refroidir trop rapidement, ce qui peut entraîner une déformation sur les côtés et les coins du modèle car il refroidit trop rapidement et inégalement.

Maintenant, tous les matériaux ne se comportent pas de la même manière, c'est pourquoi ils doivent respecter des conditions d'impression différentes pour éviter ce problème, et la température est le facteur le plus important car c'est ce qui détermine si le plastique peut se déformer ou non.

Ce n'est pas un gros problème lors de l'impression de petits modèles, mais lors de l'impression d'objets 3D plus grands, même lorsque la première couche adhère correctement au lit, la torsion et le bouclage qui se produisent sur les dernières couches peuvent finir par détacher votre modèle du lit. de toute façon.

Ce processus se produit principalement lors de l'impression de pièces grandes ou longues avec des matériaux à haute température, par exemple l'ABS. Le principal facteur derrière ce problème est la façon dont le plastique se comporte lorsqu'il refroidit. Par exemple, si vous imprimez une pièce ABS à 230 ^o C et laissez-le immédiatement refroidir à température ambiante (25 ^o C), il diminuera d'environ 1,5 %.

Imaginez que cela se produise sur un modèle à plus grande échelle et sur chaque couche, où chaque couche commencera à se tordre jusqu'à ce que toute cette force détache votre modèle 3D du lit. Au fil du temps, cela finira par vous causer beaucoup d'impressions ratées et de matériel gaspillé.

Les lits chauffants fonctionnent en régulant la température de la partie inférieure de l'impression, ce qui empêche le gauchissement. Ils offrent une meilleure adhérence de la première couche permettant à l'impression de rester à plat.

Bien sûr, il existe de nombreux types de lits chauffants qui fonctionnent tous légèrement différemment et sont conçus pour être utilisés avec des matériaux spécifiques, mais plus sur ceux-ci à la fin de cet article.

Même si les lits chauffants fonctionnent extrêmement bien pour éviter le gauchissement et pour obtenir une meilleure adhérence de la première couche, il existe d'autres moyens d'éviter ces effets secondaires indésirables si vous n'avez pas de lit chauffant; en collant d'autres matériaux sur le lit lui-même pour servir de surface d'impression, tels que du ruban de peintre, du ruban Kapton, des laques et de la colle.

Solutions de déformation courantes

• Utilisez un lit chauffant.
• Désactiver le refroidissement par ventilateur.
• Utilisez une enceinte chauffée.
• Utilisez des bords et des radeaux.

Le dénominateur commun ici, comme vous pouvez le voir, est le contrôle de la température, et un lit chauffant fonctionnerait très bien car il est conçu pour réguler la température du plastique que vous utilisez.

Cependant, comme je l'ai mentionné précédemment, le gauchissement est particulièrement problématique lors de l'impression avec de l'ABS, et par conséquent, il est très important de comprendre les températures recommandées ou optimales de divers matériaux plastiques, et de l'ABS en particulier, c'est pourquoi je vous invite à lire la partie suivante. où je détaille les températures à utiliser avec chaque filament.

Remarque :Vous pouvez vérifier l'étiquette imprimée sur votre bobine de filament pour connaître les températures d'impression et de lit idéales.

Températures recommandées

Les différents filaments utilisés pour l'impression, tels que l'ABS, le PLA, le nylon, le PETG, le RE-Pet, le Tech-G, le PolyFlex, la fibre de carbone, etc., ont des propriétés physiques différentes et nécessiteraient des températures d'impression et de lit différentes, ainsi que un matériau d'adhérence au lit différent.

En plus de cela, leur difficulté à imprimer varie beaucoup entre chaque matériau, tout comme leurs forces globales, c'est pourquoi ils sont utiles pour différentes applications, mais pour les besoins de cet article, parlons de l'ABS puisqu'il se rapporte davantage au sujet traité .

Qu'est-ce que la température de transition vitreuse ?

La température de transition vitreuse est la température à laquelle un polymère devient visqueux lors du chauffage; Il prend un état vitreux lui conférant des propriétés mécaniques telles que la fragilité, la raideur et la rigidité, plus communément appelées passage d'un état solide à un état plus "caoutchouteux".

Différents plastiques ont leurs propres valeurs de température de transition vitreuse; L'ABS a une valeur minimale et maximale de 90 ^o C et 102 ^o C respectivement, ce qui est bien en dessous de la température d'impression entraînant un gauchissement. Pour cette raison, la température du lit chauffé est réglée dans une plage de 90 à 100 oC pour exploiter la période de transition vitreuse.

Le PETG, par exemple, a une valeur de température de transition vitreuse comprise entre 70 oC et 80 oC, ce qui donne une plage de température du lit de 70 à 80 oC.

L'ABS est assez difficile à imprimer car il rétrécit remarquablement en refroidissant, ce qui est la principale cause de déformation.

Les couches d'une impression 3D ABS peuvent se séparer (délaminage) voire se casser à cause de la pression intérieure qui s'accumule lors du refroidissement de la pièce.

Voici un tableau très utile que vous pouvez utiliser pour déterminer à la fois la température d'impression pour votre type de plastique ainsi que la température de lit requise.

Tableau des plages de température

Le tableau ci-dessous indique les plages de température des plastiques spécifiques :

Donc, maintenant que vous en savez plus sur l'utilité des lits chauffants et sur la température à laquelle vous devez les régler pour vos impressions, il est temps de vous plonger dans les différents types de lits chauffants qui existent.

Types de lits chauffants

Il existe une grande variété de lits chauffants disponibles et certains d'entre eux sont préinstallés avec votre imprimante (la plupart d'entre eux, cependant, ne sont pas livrés avec un lit chauffant mais plutôt un lit standard).

Vous trouverez ci-dessous les plus courantes ;

Lit chauffant PCB

Développés par Josef Prusa, les lits chauffants PCB fonctionnent en faisant passer un courant électrique à travers un conducteur qui produit de la chaleur.

Ces lits chauffants sont utilisés par de nombreuses imprimantes 3D non seulement en raison de leurs performances, mais également en raison de leur prix abordable, et le processus d'installation et de mise à niveau est également un jeu d'enfant.

Vous pouvez vous attendre à une expérience d'impression simple et propre lors de leur utilisation, ils nécessitent une liberté verticale minimale par rapport à une tôle d'acier trempée montée avec des résistances revêtues d'aluminium, et ils offrent également une dispersion uniforme de la chaleur.

Chauffage de film Kapton

Kapton est un film polyimide électriquement conducteur développé pour les applications de chauffage où un élément chauffant mince, léger et uniforme est nécessaire.

Étant donné que ces éléments chauffants à film Kapton sont si fins, ils sont capables à la fois de chauffer et de refroidir très rapidement et sont conçus pour être utilisés avec des moyens de chauffage qui fournissent une dispersion thermique rapide afin que les matériaux plastiques puissent à la fois chauffer et refroidir rapidement pour éviter les torsions. et déformation.

Réchauffeurs revêtus d'aluminium

Les radiateurs à revêtement en aluminium ont un circuit électrique qui utilise une thermistance et un isolant dans le cas d'éléments sensibles à la température.

Ils s'avèrent efficaces et bon marché, cependant, les radiateurs revêtus d'aluminium nécessitent un processus d'installation assez complexe car ils doivent être vissés à la surface, et il est recommandé d'utiliser de la pâte entre le radiateur gainé et la surface.

C'est pourquoi je vous recommande de vous procurer une imprimante déjà équipée d'un lit chauffant, car les acheter séparément peut entraîner des problèmes de compatibilité.

Il convient de noter que la plupart des imprimantes 3D ne sont pas équipées d'un lit chauffant. Par conséquent, vérifiez que l'imprimante que vous obtenez en est déjà équipée, comme l'imprimante 3D XVICO Open Source Marlin2.0 Semi-Assemble DIY.

Et le dernier mais non le moindre…

Adhésifs pour lits chauffants

J'ai brièvement mentionné plus tôt différents adhésifs qui peuvent être attachés au lit lui-même pour aider vos impressions à mieux s'y tenir, et bien que l'utilisation d'un lit chauffant vous aide énormément, il peut y avoir des moments où vous devrez peut-être recourir à ces types de matériaux.

Painters Tape et Kapton Tape sont d'excellents adhésifs et sont idéaux pour l'impression d'ABS en raison de leur surface rugueuse, améliorant l'adhérence.

Kapton Tape fonctionne également très bien avec le PLA car il aidera à maintenir le modèle collé au lit chauffant tout au long du processus d'impression.

Un autre type d'adhérence sont les laques et les colles, qui fonctionnent également bien avec l'ABS pour augmenter l'adhérence du lit. Cependant, il est recommandé d'utiliser des laques pour cheveux sur les surfaces en verre.

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