Le PLA nécessite-t-il l'utilisation d'un lit chauffant ?

Vous venez de vous lancer dans l'impression 3D et vous avez acheté du PLA, car c'est le filament le plus facile à imprimer. Ensuite, vous vous rendez compte que le lit d'impression de votre imprimante 3D peut être chauffé et vous vous dites "hein, dois-je utiliser un lit chauffant avec PLA ou pas ?".

Donc, c'est ce à quoi je vais répondre aujourd'hui, mais ce n'est pas strictement un "oui" ou un "non" car cela dépendra de plusieurs facteurs.

Alors, sans plus tarder, commençons.

Le PLA a-t-il besoin d'un lit chauffant ?

Le PLA est imprimé à une température raisonnablement basse, ce qui signifie que le risque de déformation est faible. Bien que vous puissiez imprimer sans lit chauffant dans la plupart des cas, l'augmentation de la température du lit entraîne une meilleure adhérence de la première couche, ce qui se traduit par une meilleure qualité d'impression et moins de déformation globale.

L'une des principales raisons d'utiliser un lit chauffant est de faire face à une mauvaise adhérence de la première couche qui peut entraîner un détachement complet des impressions de la surface de construction, ainsi qu'un gauchissement, ce qui se produit plus souvent lors de l'impression avec ABS et moins avec PLA. , mais un lit chauffant peut réduire encore plus les risques de déformation.

Qu'est-ce que la déformation ?

Le gauchissement se produit parce que les différences de température entre les couches de plastique extrudé sont trop importantes, ce qui, à son tour, crée une tension dans le modèle, et lorsqu'il devient trop important, les couches inférieures commencent à glisser ou à se soulever. En conséquence, les coins du modèle se plient vers le haut, ce qui est communément appelé gauchissement.

Cependant, le gauchissement n'est pas autant un problème avec le PLA qu'avec l'ABS, mais il augmente tout de même la cohérence globale de l'impression et facilite l'adhérence du lit.

Bien que le PLA puisse être imprimé sans lit chauffant, il améliore l'adhérence du lit et empêche l'objet de se déplacer et de gâcher l'impression.

Les lits chauffants empêchent les impressions de se déformer en gardant le plastique au chaud pendant le processus d'impression, en maintenant le matériau proche de sa température de transition vitreuse ou légèrement en dessous (même si vous obtiendrez la meilleure adhérence au lit en allant légèrement au-dessus, mais plus à ce sujet dans une seconde) qui dans le cas du PLA est de 60-65°C, donc chauffer le lit à environ 55-60°C devrait vous donner d'excellents résultats.

Cela vous donnera les meilleures chances de succès. Cependant, comme je l'ai mentionné plus tôt, le PLA peut également être imprimé sans lit chauffant et, dans la plupart des cas, sans problème.

Avantages d'utiliser un lit chauffant

L'utilisation d'un lit chauffant lors de l'impression 3D présente de nombreux avantages, en particulier avec des matériaux tels que l'ABS, et même si ce n'est pas strictement requis lors de l'impression avec du PLA, l'utilisation d'un lit chauffant présente certains avantages certains, alors les voici :

Il améliore l'adhérence de la première couche à la plaque de construction

Selon cette étude scientifique qui a mesuré les différences d'adhérence au lit avec un lit chauffé et non chauffé, avec du PLA imprimé sur les deux matériaux du lit (verre et feuille PI) jusqu'à une température du lit de 60°C, une augmentation constante de la force d'adhérence est observée, ce qui peut être attribué à une mobilité de chaîne accrue du filament déposé avec des températures plus élevées.

Un fait intéressant est que l'adhérence augmente encore plus en passant de 60°C à 70°C. Cependant, 70 °C semble être la limite, car le dépassement de cette température réduira rapidement l'adhérence du lit d'environ 50 % à 60 %.

De plus, le comportement d'adhérence de l'ABS imprimé sur le verre ou le film PI présente une tendance similaire à celle du PLA. Les forces d'adhérence augmentent avec l'augmentation de la température de manière non linéaire avec un maximum légèrement au-dessus de la température de transition vitreuse (légèrement au-dessus de 105 °C).

Essentiellement, un lit chauffant améliorera l'adhérence du lit, et si vous voulez que l'impression colle aussi bien que possible, chauffez le lit juste légèrement au-dessus de la température de transition vitreuse.

Cela aide à éviter les déformations

Comme je l'ai mentionné plus tôt, le gauchissement se produit parce que les différences de température entre les couches de plastique extrudé sont trop importantes, ce qui, à son tour, crée une tension dans le modèle, et quand cela devient trop important, les couches inférieures commencent à glisser ou à se soulever. En conséquence, les coins du modèle se plient vers le haut.

Chauffer le lit signifie que le matériau déposé ne pourra pas se refroidir, du moins pas les premières couches, ce qui, comme nous venons de le voir, augmentera considérablement l'adhérence, mais aussi puisque le plastique se rétracte en refroidissant, ce retrait créera une tension au fur et à mesure que le processus d'impression avance et peut finir par se déformer (onduler et se séparer du lit).

Essentiellement, un lit chauffant aidera non seulement à l'adhérence du lit, mais il empêchera ce rétrécissement du matériau de se produire, ce qui éliminera, ou du moins réduira, le risque de déformation.

Il convient de noter que cela a tendance à se produire principalement avec des matériaux qui nécessitent une chaleur extrêmement élevée pour imprimer, tels que l'ABS, et ce n'est généralement pas un gros problème avec le PLA.

Mais si vos impressions PLA sortent du lit ou se déforment, pensez à chauffer le lit.

Comment résoudre les problèmes de déformation ?

Il existe plusieurs façons de gérer le gauchissement, dont l'une que j'ai déjà mentionnée plus tôt ;

1. Mettre à niveau votre lit d'impression et régler la hauteur de la buse :La première couche est la plus importante de toutes et déterminera la qualité de l'impression à l'avenir. Un bon nivellement du lit et de la hauteur des buses assurera une bonne adhérence de la première couche.
2. Augmenter la température du lit : Comme je viens de le mentionner, chauffer le lit à la température de transition vitreuse du filament que vous utilisez améliorera considérablement l'adhérence.
3. Utilisez des produits externes pour améliorer l'adhérence : Les bâtons de colle, les laques pour cheveux, le ruban Kapton, les feuilles PEI, le ruban de masquage, etc. peuvent tous aider à améliorer l'adhérence des couches. Plus d'informations à ce sujet dans un instant.
4. Imprimer à l'aide d'un Bord ou radeau :les bords sont utilisés pour maintenir les bords de votre pièce, ce qui peut empêcher le gauchissement et aider à l'adhérence du lit. Les radeaux (principalement utilisés avec l'ABS) aident au gauchissement et à l'adhérence au lit, ainsi qu'à la stabilisation des modèles à faible encombrement.

Inconvénients de l'utilisation d'un lit chauffant

L'impression avec un lit chauffant devrait être sans problème si la température est réglée sur la plage recommandée de 50 à 60 ° C pour le PLA, ou comme mentionné dans l'étude que j'ai liée plus tôt, si vous voulez la meilleure adhérence possible, réglez le lit température à 70°C.

Cependant, ce n'est pas aussi simple qu'il y paraît, car une augmentation excessive de la température du lit peut causer un autre problème communément appelé "patte d'éléphant", qui est un renflement visible de la première couche.

Le pied d'éléphant peut survenir pour plusieurs raisons, telles que le réglage de la température du lit trop haut, l'impression sans radeau, ou lors de l'impression de gros objets, car le poids de l'impression appuie sur cette première couche et la fait "gonfler" vers l'extérieur.

Quelles sont les solutions au pied d'éléphant ?

1. Mettre à niveau votre lit d'impression et ajustez la hauteur de la buse :il s'agit de la première et de la plus importante des étapes, car la première couche peut être écrasée contre le lit car la buse est trop proche.
2. Réduire la température du lit :Plus la température du lit est élevée, plus le risque de pied d'éléphant est élevé. Abaissez la température du lit de 5 ° C à la fois et vérifiez le résultat de l'impression. Si vous baissez trop la température et que le problème persiste, la cause peut en être une autre.
3. Imprimer avec un radeau  :L'impression d'un radeau signifie que le radeau sera celui qui souffrira du problème, mais cela gardera votre modèle 3D intact.
4. Modifiez votre modèle :Retouchez le modèle en mettant un petit chanfrein à 45° sur le bas de l'impression, ce qui compensera le renflement.

Température de lit chauffant parfaite pour le PLA

Le PLA n'a généralement pas besoin d'être imprimé à l'aide d'un lit chauffant, mais si vous n'arrivez pas à le faire adhérer correctement au lit ou s'il a tendance à se déformer, essayez de régler la température du lit aussi près que possible de la température de transition vitreuse. de PLA (60 °C).

Essentiellement, vous allez vouloir chauffer le lit jusqu'à environ 60 °C ou moins, car vous voulez augmenter l'adhérence sans risquer la patte d'éléphant.

Si, pour une raison quelconque, l'impression ne colle pas ou se déforme, vous pouvez essayer d'augmenter la température du lit plus près de 70°C, qui est la température à laquelle le PLA colle le mieux au lit (selon l'étude que j'ai liée) .

Quelle est la température de transition vitreuse ?

En chimie, la température de transition vitreuse (Tg) est la température à laquelle un matériau subit une transition d'un état cristallin rigide à un état amorphe vitreux. En d'autres termes, c'est la température à laquelle un solide change ses propriétés physiques de dur à caoutchouteux, ou malléable, sans être fondu.

La température de transition vitreuse du PLA est de 60-65 °C, ce qui signifie que lorsqu'il atteint ces températures, il passe d'un état solide à un état plus "caoutchouteux".

Il convient de noter que la température de transition vitreuse et la température de fusion sont deux choses complètement différentes, puisque la température de fusion correspond au moment où le plastique passe du solide au liquide, tandis que la température de transition vitreuse correspond au moment où le plastique devient caoutchouteux et malléable.

Comment augmenter encore l'adhérence du lit avec le PLA

En supposant que vous ayez déjà essayé de chauffer le lit, en utilisant un radeau et un bord pour augmenter encore l'adhérence du lit et empêcher le gauchissement, mais que rien ne semble avoir fonctionné, vous pouvez recourir à d'autres matériaux qui devraient vous aider.

1. Bâton de colle : Glue Stick est extrêmement facile à utiliser; Appliquez-le simplement sur la surface d'impression et c'est tout ! Vous êtes prêt à imprimer !
2. Laque pour cheveux : La laque pour cheveux a tendance à mieux adhérer à un lit déjà chauffé, donc avant de l'appliquer, assurez-vous de chauffer d'abord le lit, puis vaporisez-le simplement sur la surface de construction.
3. Fiches PEI : Le PEI est laminé et peut être facilement placé sur n'importe quelle surface d'impression, et l'avantage est qu'il est facile à trouver et qu'il est également très abordable. Certains d'entre eux incluent des autocollants double face, ce qui rend l'installation assez rapide en les collant simplement à la surface de construction.
4. Ruban Kapton : Le ruban Kapton résiste à des températures extrêmement élevées et est souvent utilisé dans l'électronique pour protéger les composants lors du soudage ou du dénudage de pièces, ce qui le rend idéal pour l'impression 3D car il ne sera pas endommagé lors du chauffage du lit.
5. Ruban de masquage :Le ruban de masquage peut aussi très bien fonctionner, mais vous devrez être prudent lors de son installation car vous ne voulez pas qu'il y ait d'irrégularités entre les bandes de ruban adhésif ni d'espaces non couverts, sinon l'impression ne collera pas si bien.

Conclusion

Je pense avoir précisé que vous n'avez pas besoin un lit chauffant lors de l'impression avec PLA, mais les avantages sont là.

Essayez-le par vous-même, imprimez sans chauffer le lit et voyez à quel point l'objet adhère au lit. Ensuite, chauffez le lit aussi près que possible de la température de transition vitreuse du filament, dans le cas du PLA, c'est 60-65°C, et voyez s'il y a une différence notable.

J'espère que ces informations vous ont été utiles !

Bonne journée !

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