Les imprimantes 3D peuvent-elles utiliser n'importe quel type de filament ?

Si vous possédez déjà une imprimante 3d, vous connaissez sûrement le PLA et même l'ABS. Peut-être avez-vous déjà essayé d'imprimer d'autres filaments moins populaires, comme le PETG, le TPU et l'ASA, entre autres. Avant d'acheter une bobine de ceux-ci, vous trouverez peut-être utile de savoir si votre imprimante 3D est compatible avec ce thermoplastique spécifique.

Bref, quels types de filaments peut-on imprimer avec une imprimante 3d classique ?

Les imprimantes 3D de type Bowden et à entraînement direct sont capables d'imprimer de l'ABS, du PLA, du PETG, de l'ASA, du TPU et du PTE, bien que les imprimantes Bowden aient généralement plus de mal à imprimer avec des filaments flexibles car ils ne peuvent pas être poussés aussi facilement par le tube Bowden. Il est également généralement recommandé d'utiliser des buses plus résistantes pour imprimer avec des filaments abrasifs

Filaments que la plupart des imprimantes grand public peuvent imprimer

Le type de filament que vous pourrez utiliser pour vos impressions dépendra fortement de votre type d'extrudeuse, du matériau de la buse et si vous utilisez une enceinte ou non. Néanmoins, il existe un large éventail de thermoplastiques populaires que presque toutes les configurations d'imprimantes pourront imprimer avec succès

Il s'agirait essentiellement de PLA et d'ABS, de PETG, pour des imprimantes telles que l'Ender 3 et d'autres imprimantes 3D de bureau similaires. D'autres matériaux tels que le nylon, le polycarbonate et même le TPU sont définitivement imprimables sur ces types de machines, mais nécessitent généralement quelques modifications comme le passage des extrudeuses Bowden aux extrudeuses à entraînement direct, le remplacement de l'extrémité chaude par une qui peut atteindre des températures plus élevées, l'obtention d'une buse plus durable. , et en utilisant un boîtier pour l'imprimante.

Vous devez toujours prendre en considération la température à laquelle votre filament fond. La plupart des tubes PTFE fournis avec les imprimantes qui utilisent une configuration Bowden ne peuvent pas supporter des températures élevées pendant des périodes prolongées et peuvent noircir et s'abîmer, donc si vous imprimez à plus de 240 °C dans la plupart des cas, vous devrez les remplacer. le tube PTFE d'usine avec un tube de qualité supérieure pour les températures élevées. Ce ne sera pas un problème si vous utilisez une configuration Direct Drive.

Voici une liste rapide des marques de filaments que je recommanderais :

• Sunlu PLA
• ABS Polymaker
• Sunlu PETG

Filaments que vous pouvez utiliser avec les extrudeuses Bowden et Direct Drive

Si vous possédez un Fused Deposition Modeling (FDM), vous avez soit un Bowden ou Direct Drive configuration de l'extrudeuse. Dans un système Bowden , les pignons d'entraînement et le bout chaud sont séparés. Les engrenages d'entraînement sont généralement montés sur le châssis de l'imprimante et poussent le filament à travers un tube PTFE dans l'extrémité chaude.

D'autre part, un système Direct Drive a les engrenages d'entraînement montés sur le dessus du hotend et à partir de là, il pousse le filament directement dans la buse. Ils accomplissent tous les deux la même fonction, mais chaque système a ses propres avantages et inconvénients.

Les systèmes Bowden nécessitent généralement plus d'accélération et de rétraction pour compenser le frottement dans le tube PTFE, mais comme les engrenages d'entraînement et l'extrémité chaude sont séparés, il y a beaucoup moins de poids sur la buse, ce qui permet des impressions plus rapides et plus précises. L'inconvénient d'un système Bowden est qu'il est plus limité en ce qui concerne les différents types de filaments que vous pouvez utiliser, car les filaments abrasifs et flexibles peuvent coller et endommager le tube PTFE.

Les configurations à entraînement direct ont des têtes d'impression plus lourdes puisque les engrenages d'entraînement sont montés sur l'extrémité chaude, provoquant ainsi plus d'oscillations et parfois des mouvements imprécis. D'autre part, les extrudeuses à entraînement direct ont moins de problèmes liés à l'extrusion ou à la rétraction et peuvent utiliser une plus large gamme de filaments.

En résumé, et bien qu'il soit possible d'obtenir de bons résultats, les imprimantes de type Bowden ne sont pas adaptées à l'impression de filaments souples ou abrasifs. Le flexible le plus populaire dans le domaine de l'impression 3D est actuellement le polyuréthane thermoplastique, mieux connu sous le nom de TPU. Par "filaments abrasifs", j'entends les thermoplastiques qui contiennent un certain pourcentage d'autres matériaux, tels que le bois ou un type de métal.

Il convient de noter, cependant, que tous les TPU ne sont pas créés égaux et qu'il existe des TPU plus durs que vous pouvez imprimer avec une extrudeuse Bowden, mais vous aurez du mal à imprimer quelque chose comme NinjaFlex car c'est presque comme un élastique, et essayez de pousser que par le tube.

J'ai un guide complet sur la façon d'imprimer du TPU avec une Ender 3 (imprimante de type Bowden) que vous devez absolument consulter.

Filaments que vous pouvez imprimer sans boîtier

La plupart des imprimantes 3D grand public sont conçues et expédiées sans boîtier, car cela réduit les coûts, le poids et la taille de la machine. Une enceinte protège vos impressions des courants d'air et des changements de température tout en éloignant la poussière et en contenant les fumées émises par certains des filaments lors de l'impression. La température stable à l'intérieur de l'enceinte est très utile pour imprimer avec certains filaments, mais ce n'est pas une exigence pour beaucoup d'entre eux.

Vous pouvez parfaitement imprimer du PLA , PETG , TPE et TPU sans enceinte. D'autre part, des filaments comme ASA et ABS il est recommandé d'imprimer avec un boîtier, mais vous pouvez toujours imprimer de petits modèles avec ces filaments. Les modèles plus grands imprimés avec ASA ou ABS se déformeront très probablement sans boîtier.

Si vous recherchez un boîtier abordable et ininflammable, je vous recommande d'essayer celui de Creality.

Filaments nécessitant des températures d'extrusion plus élevées

Différentes imprimantes ont des températures d'impression maximales différentes et déterminent principalement la chaleur que peut atteindre le hotend. Cela déterminera le réseau de filaments qu'une imprimante 3D donnée imprimera (tout comme la buse, et s'il s'agit d'un entraînement direct ou Bowden). Plus une extrémité chaude peut atteindre des températures élevées, plus vous pourrez imprimer avec de types de filaments.

Bien que les spécifications du fabricant indiquent souvent des températures élevées, telles que 280 ° C pour l'Ender 3, il existe d'autres facteurs limitants qui limiteront la plage. Par exemple, si vous utilisez une imprimante de type Bowden, l'impression à des températures supérieures à 240°C ou 250°C doit être évitée si vous utilisez un tube PTFE de mauvaise qualité.

Si vous êtes prêt à remplacer votre extrémité chaude par une qui peut obtenir des températures plus élevées, vous devrez très probablement également ajuster les restrictions sur le micrologiciel de votre imprimante pour pouvoir augmenter la fonction de sécurité de température maximale. De plus, certaines extrémités chaudes éloignent le tube PTFE du bloc chauffant avec un brise-chaleur afin que vous n'ayez pas à vous soucier de l'endommagement du tube PTFE.

La plupart des imprimantes 3D amateurs, même celles qui appartiennent à la catégorie "prosommateur", ne sont pas en mesure d'atteindre la température requise pour l'impression de PC-ABS, de polycarbonate et d'autres thermoplastiques populaires utilisés par les imprimantes 3D de qualité industrielle.

Filaments que vous pouvez utiliser avec les types de buses les plus courants

Si vous n'avez jamais entendu parler de différents types de buses, vous avez probablement une buse en laiton installée sur votre imprimante 3D. Vous serez peut-être intéressé de savoir que les buses sont également fabriquées en acier inoxydable, en acier trempé et même en rubis. Chaque type de buse a un objectif différent et a évidemment un prix différent.

Différents types de buses sont également mieux adaptés à l'impression avec différents filaments, je trouve donc important de passer brièvement en revue chacun d'eux.

Buse en laiton

Les buses en laiton sont les buses les plus couramment utilisées. Le laiton est un excellent conducteur de chaleur, de sorte que la température de la buse sera beaucoup plus proche de la température du bloc chauffant, ce qui facilitera l'impression avec cette buse.

En revanche, le laiton est également un métal relativement mou, vous devez donc éviter les filaments abrasifs car ils endommageront la buse et diminueront la qualité d'impression, même au point où la buse ne sera plus utilisable.

À moins que vous ne souhaitiez imprimer avec un filament abrasif, une buse en laiton de bonne qualité est définitivement le choix idéal, car elle est moins chère, plus rapide et produit des impressions exceptionnelles. Je recommande toujours les buses en laiton lors de l'impression avec du PLA, de l'ABS, du PETG, du NYLON et du TPE.

Buse en acier inoxydable

Les buses en acier inoxydable sont plus durables que les buses en laiton et peuvent donc être utilisées pour imprimer avec des filaments abrasifs (bien qu'elles ne soient pas aussi bonnes que celles en acier trempé à cet effet).

Leur conductivité thermique est inférieure à celle des buses en laiton, ce qui signifie que vous devrez probablement ajuster vos réglages de température et effectuer quelques tests jusqu'à ce que vous arriviez aux bons paramètres. De plus, je recommande également d'essayer d'abord d'imprimer avec des vitesses de mouvement inférieures.

Plus important encore, les buses en acier inoxydable ont été déclarées sans danger pour les aliments par la FDA, vous pouvez donc les utiliser pour des projets impliquant des aliments. Les buses en acier inoxydable peuvent être utilisées pour n'importe quel filament, mais elles ne sont toujours pas recommandées pour une utilisation intensive et répétée de filaments abrasifs.

Buse en acier trempé

Les buses en acier trempé sont extrêmement durables et peuvent supporter des sprints d'impression lourds avec des filaments abrasifs pendant de longues périodes avant que vous n'ayez besoin de les remplacer.

En revanche, ces buses ont une conductivité thermique encore plus faible que les buses en acier inoxydable, ce qui signifie qu'elles prendront plus de temps pour atteindre la température souhaitée et que vous devrez donc ajuster les réglages de température. L'intérieur de ces buses n'est pas aussi lisse que les autres, ce qui réduit les performances d'impression par rapport aux autres types de buses.

Vous devriez envisager d'utiliser des buses en acier trempé pour imprimer avec des filaments abrasifs tels que les filaments NylonX, remplis de bois, remplis de métal, remplis de céramique, remplis de cire et phosphorescents.

Mention spéciale :Olsson Ruby Nozzle

La buse Olsson Ruby n'est pas du tout une buse commune. Ces buses ont une base en laiton avec un rubis dans leur pointe. Alors que la base en laiton permet une bonne conductivité thermique, la pointe rubis est très résistante et peut être utilisée avec tout type de filament même les plus abrasifs.

Étant donné que ces buses ont d'excellentes performances et durabilité, elles sont coûteuses. Vous ne devriez envisager de les utiliser que si vous avez des besoins d'impression très spécifiques qui ne nécessitent presque que des filaments abrasifs. Si vous n'utilisez que des filaments abrasifs de manière sporadique et que vous imprimez principalement avec du PLA ou de l'ABS, il serait extrêmement peu rentable d'utiliser une buse rubis.

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