Impression 3D avec lit chauffant :température optimale pour le PLA et l'ABS

Si vous avez déjà lu quelques articles liés à l'impression 3D et que vous vous êtes un peu mêlé aux détails du processus, vous êtes certainement au courant de l'existence des lits chauffants. Ce composant chauffe la surface d'une plaque de construction d'imprimantes 3D, ce qui présente de nombreux avantages. Vous savez peut-être également que vous pouvez modifier la température du lit chauffant et que différents filaments nécessitent des réglages différents.

Alors, quelle est la température optimale d'un plateau chauffant pour imprimer avec du PLA et de l'ABS ?

La température optimale du lit pour l'impression est de 60 °C pour le PLA et de 100 °C à 110 °C pour l'ABS, car ces paramètres améliorent considérablement l'adhérence de la première couche, ce qui entraîne un taux de réussite plus élevé d'une imprimante 3D. Dans le cas de l'ABS, un lit chauffant est nécessaire pour conserver la température de l'objet pendant l'impression car il peut rétrécir jusqu'à 8 %.

Des températures plus basses réduisent les avantages du lit chauffant, tandis que des températures plus élevées entraînent d'autres problèmes courants comme le "pied d'éléphant ".

Pourquoi et quand un lit chauffant est-il important

Les imprimantes 3D sont (presque) tout sur la température :pour commencer, vous aurez besoin de température pour faire fondre le filament qui formera l'objet. La partie spécifique en charge de cela s'appelle un hot-end, et c'est l'un des composants de l'extrudeuse.

Un bon réglage de température peut faire la différence entre votre meilleur objet imprimé en 3D et une épave de train. Nous discuterons de l'importance des réglages de température de l'extrémité chaude à une autre occasion.

Alors, passons à un autre composant de l'impression 3d où la température est également primordiale :le plateau chauffant !

Votre objet sera imprimé sur une surface plane appelée "lit", en plaçant une à une des couches de plastique à chaud, chacune au-dessus de la précédente. En raison des différentes réponses des matériaux aux changements de température, d'une mauvaise adhérence à la surface et/ou d'un rétrécissement pendant le refroidissement, ce processus peut souvent échouer, décrocher l'objet de la surface et ruiner votre impression.

Vous remarquerez peut-être que c'est, faute d'un meilleur mot, sous-optimal ! Pour éviter cela, un élément chauffant peut être installé sous le lit. Si vous avez de la chance, votre imprimante l'a peut-être déjà !

Ce mécanisme de chauffage améliore l'adhérence de la première couche et réduit le retrait du thermoplastique dû à sa réaction normale au refroidissement.

Par souci de simplicité, nous appellerons désormais ce composant mystérieux "lit chauffant". Maintenant que vous connaissez non seulement le nom du composant, mais que vous l'avez également installé sur votre imprimante, vous devriez probablement savoir quelle est la température optimale pour chaque type de filament.

Parlons d'abord du PLA, car c'est aujourd'hui le thermoplastique le plus courant, le plus populaire et le plus facile à utiliser. Si vous êtes débutant, vous devriez vraiment commencer ici, en apprenant les bases de l'impression 3D car vous gaspillez des matériaux moins chers lors de vos tests.

Le PLA est un excellent matériau pour toute pièce qui n'a pas besoin de répondre à des exigences spécifiques. Un objet imprimé en PLA peut supporter jusqu'à 60 °C avant de devenir mou (alias "température de transition vitreuse "), il est donc principalement utilisé pour imprimer des objets décoratifs, des miniatures de bandes dessinées, des lampes à LED, des boîtiers électroniques et des supports à usage général.

Il peut être poncé et peint avec de la peinture acrylique ou synthétique courante. Et surtout, le PLA est de loin le matériau d'impression 3D le plus facile à utiliser et à imprimer. Avec un peu de recherche et un peu de pratique, vous pouvez dominer ce plastique et imprimer des objets vraiment décents.

Température de lit idéale pour le PLA

Comme je l'ai déjà mentionné, certaines imprimantes 3D n'ont pas de lit chauffant. Cela ne signifie pas qu'ils sont inutiles, mais plutôt qu'il existe des matériaux qui peuvent être utilisés sans chauffer la surface d'impression.

Le PLA est l'un de ces matériaux, car il ne rétrécit pas trop lors du refroidissement. Néanmoins, l'impression sur une surface froide peut également entraîner d'autres problèmes que le processus de chauffage résout fréquemment.

Par exemple, un bon nivellement du lit est plus important lors de l'utilisation d'un lit froid. Si un bord tranchant de votre objet n'est pas fermement collé au lit, tôt ou tard, il commencera à se déformer et peut détacher toute l'impression. La buse passe plusieurs fois sur ce bord et accélère ce problème.

Ok, maintenant nous supposerons que vous avez un lit chauffant correctement nivelé, ferme et stable. Je ne peux pas vous donner de chiffre magique qui fonctionne avec toutes les marques de filaments PLA, mais vous obtiendrez les meilleurs résultats en réglant la température de votre lit à environ 60 °C.

Certaines marques peuvent nécessiter plus ou moins de température, mais aller au-delà de 70 °C entraînera probablement un autre problème connu sous le nom de "pied d'éléphant ”. Lorsque la température du lit est trop élevée, les premières couches commencent à fondre et le poids de la pièce les pousse vers le bas. L'objet final sera plus épais sur sa base et plus bas qu'il ne devrait l'être. Si vous le détectez, réglez une température de lit plus basse.

D'autre part, évitez de régler la température du lit en dessous de 50 °C, car cela n'améliorera pas l'adhérence du lit de manière notable.

Les imprimantes 3D plus grandes ont une plus grande surface d'impression qui échange constamment de la chaleur avec l'air de la pièce. Cela refroidira le lit, vous devriez donc probablement augmenter cette valeur lorsque vous utilisez de grandes imprimantes.

Facteurs externes pouvant affecter la qualité d'impression

La plupart des imprimantes 3d sont de type cartésien, et elles sont souvent vendues sans boîtier. La Prusa I3, Ender 3 ou CR-10 sont des exemples populaires de ce type d'imprimante. L'absence d'enceinte laisse le processus d'impression ouvert aux effets externes.

Ainsi, lorsqu'il s'agit d'aménager votre espace de travail, portez une attention particulière à l'emplacement de votre imprimante 3d. Il doit non seulement être éloigné des portes ou des fenêtres, mais vous devez également éviter de le placer au milieu du flux d'air entre les ouvertures de votre pièce. Lorsque vous ouvrez une fenêtre ou une porte, une brise peut se former et évacuer la chaleur de votre lit d'impression, réduisant soudainement l'adhérence de la couche et/ou du lit.

L'un des ennemis les plus meurtriers de votre imprimante est le système AC. Si vous ne pouvez pas éviter d'avoir les deux dans la même pièce, placez votre imprimante à l'abri du vent froid du courant alternatif ou directement en dessous. Si vous rencontrez toujours des problèmes d'adhérence des couches, expérimentez l'impression de quelques objets avec votre AC éteint pour vérifier si cela a un effet sur votre taux de réussite.

Un autre facteur à prendre en compte est l'humidité :un filament humide devient cassant et peut devenir sujet à l'échec ou même inutile. Il est déconseillé de laisser vos bobines en contact avec l'air de votre pièce, surtout dans les climats humides. J'essaie toujours de garder mes bobines dans une grande boîte en plastique, avec des sacs de gel de silice pour garder le plastique au sec.

Un boîtier d'impression 3D est-il nécessaire pour le PLA ?

La réponse courte est NON, mais creusons un peu plus !.

Il est vrai que la solution définitive pour éliminer les effets externes indésirables est d'enfermer votre imprimante.

Parmi les nombreux avantages de l'utilisation d'une enceinte, on constate qu'elle maintient la température de travail tout au long de l'impression en gardant l'essentiel de la chaleur à l'intérieur. Cela réduit les changements brusques de température pendant toute l'impression et maintient les conditions d'impression très stables et prévisibles.

Certaines imprimantes 3D ont déjà un boîtier, mais vous pouvez également acheter un boîtier standard qui s'adapte à la plupart des machines les plus vendues. Ils sont très abordables et peuvent être retirés au cas où vous ne voudriez pas les utiliser*.

Une autre option consiste à construire votre propre enclos. Fondamentalement, n'importe quelle boîte peut être utilisée à cette fin ! Assurez-vous simplement que la température à l'intérieur de votre enceinte n'augmente pas trop, car cela pourrait déclencher un incendie.

Bien que j'aie vu des boîtes en carton remises à neuf à cet effet, je ne peux certainement pas les recommander pour des raisons évidentes. Au cas où la raison ne serait pas aussi évidente que je le pense, la voici :entourer une machine de chauffage avec un objet très inflammable constitue un risque d'incendie évident !

Une protection incendie supplémentaire pour votre pièce peut être nécessaire lorsque vous économisez de l'argent en utilisant des matériaux bon marché. Indépendamment de ce fait, c'est toujours une bonne idée d'avoir un extincteur à proximité et prêt à partir.

Il y a de bonnes idées de bricolage sur www.instructables.com ! Jetez-y un coup d'œil et parcourez un peu avant de dépenser votre argent durement gagné dans un boîtier standard.

Quoi qu'il en soit, l'utilisation d'un boîtier lors de l'impression PLA n'est pas nécessaire si vous placez votre imprimante dans une pièce sèche et chaude.

Ce thermoplastique ne rétrécit pas beaucoup lors du refroidissement, en particulier lors de l'utilisation d'un lit chauffant, vous n'aurez donc pas de problèmes sérieux si vous avez correctement nivelé votre lit.

Je ne vous recommande pas de dépenser de l'argent pour une enceinte à moins que vous ne viviez dans des régions très froides et qu'aucune autre solution ne puisse être appliquée. De nos jours, la plupart des gens utilisent le PLA comme seul matériau d'impression, ils peuvent donc résoudre la plupart des problèmes d'impression en calibrant correctement leurs machines et en obtenant les bons réglages de température.

Si vous souhaitez en savoir plus sur différents matériaux et élargir vos horizons, la prochaine étape logique consiste à utiliser l'ABS, un plastique plus exigeant.

Température idéale du lit pour l'ABS

L'ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) était le principal matériau d'impression 3D avant l'introduction du PLA. Il possède de très bonnes propriétés que le PLA n'a pas, ce qui fait de ce thermoplastique un choix populaire pour de nombreux fabricants.

Contrairement au PLA, l'ABS peut rétrécir jusqu'à 8 % lorsqu'il refroidit. Cela rend presque impossible l'impression sans un lit chauffant et une enceinte. Conserver la température de l'objet pendant l'impression est une nécessité ! En règle générale, réglez la température de votre lit à 100 °C.

En remarque, contrairement à l'impression avec PLA, vous devez éteindre les ventilateurs de refroidissement lors de l'impression avec ABS.

Pourquoi devriez-vous imprimer avec de l'ABS au lieu de PLA ?

Après avoir énoncé les difficultés d'impression avec l'ABS, il peut sembler évident que vous devriez éviter l'ABS et toujours opter pour le PLA. Je vais essayer d'être juste et de donner quelques raisons pour lesquelles l'ABS est toujours un choix populaire, même aujourd'hui.

Le prix d'une bobine d'ABS est presque toujours moins cher qu'une bobine de PLA. C'est aussi un thermoplastique résistant qui conserve sa ténacité même à basse température.

L'ABS peut supporter des températures plus élevées avant de perdre sa forme (température de transition vitreuse ) et a une plus grande résistance aux chocs, ce qui en fait le choix incontournable pour les mécanismes d'impression, les pièces exposées à la lumière directe du soleil ou les objets qui seront à l'intérieur d'une voiture. Les objets d'extérieur sont également généralement fabriqués en ABS au lieu de PLA.

Il propose également des techniques de post-traitement uniques et pratiques que vous ne pouvez pas appliquer aux impressions PLA. L'acétone peut être utilisée pour lisser la surface d'un objet en ABS. De plus, vous pouvez poncer et peindre l'ABS de la même manière que vous le feriez avec du PLA.

Paramètres pour l'impression avec ABS

Selon mon expérience, j'obtiens les meilleurs résultats en utilisant les paramètres listés ci-dessous. Gardez à l'esprit que vous devrez probablement les modifier légèrement en fonction de la marque de votre filament et de votre imprimante 3D.

• Température de l'extrudeuse :de 230 à 245 ºC, selon la couleur et/ou la marque du filament.
• Vitesse :40/50 mm/s.
• Rétraction :mêmes paramètres que pour le PLA (6,5 mm).
• Ventilateur de refroidissement éteint pendant toute l'impression.
• Température du lit :100 ºC.
• Rebord de 3 mm autour de l'objet.
• Utilisez un radeau si les objets sont trop pointus ou trop petits.

Devez-vous utiliser une imprimante fermée ou construire une enceinte pour imprimer avec ABS ?

Beaucoup de gens (en particulier les fabricants de la vieille école) vous diront que vous n'avez pas besoin d'un boîtier et qu'ils impriment avec de l'ABS depuis des années avec un clone de Prusa Mendel et n'ont jamais eu d'échec à cause du gauchissement. À mon avis, certaines choses ont été créées pour faciliter notre expérience d'impression.

Vous pouvez devenir la meilleure imprimante ABS en dominant chaque paramètre, mais cela nécessite beaucoup de temps, d'efforts et de matériel gaspillé. Ou, vous pouvez simplement acheter une imprimante fermée (ou enfermer votre machine) et obtenir les mêmes résultats en ajustant simplement quelques détails.

La façon dont j'ai formulé le paragraphe ci-dessus montre clairement un parti pris pour avoir une enceinte, et pour cause :pourquoi vous exposeriez-vous à des difficultés inutiles ? Votre imprimante doit être un bout de vos moyens et pas autrement !

Donc, si vous souhaitez imprimer en ABS, rendez-vous service et enfermez votre imprimante. Aucune brise, porte, courant d'air ou AC ne sera assez fort pour affecter votre impression.

Les boîtiers conservent toute la chaleur à l'intérieur, maintenant la température de travail dans tout l'objet. En minimisant la perte de chaleur, une imprimante fermée aura également besoin de moins d'énergie électrique pour atteindre la température de fonctionnement que vous avez définie. L'ABS a besoin de conditions plus stables que le PLA, il vaut donc vraiment la peine d'acheter/de fabriquer un boîtier.

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