Vitesse d'impression 3D vs qualité ; Meilleurs paramètres !

Nous voulons tous tirer le meilleur parti de nos modèles imprimés en 3D, tant en termes de qualité que de rapidité. Le problème est que la plupart du temps, la qualité et la vitesse ne vont pas de pair et trouver le juste équilibre entre qualité et vitesse nécessitera quelques essais et erreurs pour chaque imprimante et type de filament.

Dans cet article, je parlerai de l'impact de la vitesse d'impression sur la qualité d'impression, des problèmes les plus courants et de la manière de trouver les meilleurs paramètres.

La vitesse d'impression affecte-t-elle la qualité d'impression ?

Le plus souvent, la vitesse d'impression a un impact significatif sur la qualité d'impression. En règle générale, les vitesses d'impression lentes produisent des impressions de meilleure qualité. Il est possible d'obtenir des temps d'impression rapides sans perdre en qualité d'impression, mais cela dépendra du type de votre imprimante 3D et de la qualité des matériaux utilisés.

Pourquoi cela affecte-t-il la qualité d'impression ?

La mesure dans laquelle la vitesse d'impression affecte la qualité de votre impression sera liée à la capacité de la machine à gérer cette vitesse donnée. La plupart des imprimantes 3D grand public ne sont pas conçues pour des temps d'impression rapides. Ces machines sont généralement fabriquées avec des matériaux bon marché pour les rendre abordables pour tout le monde. À mesure que vous augmentez la vitesse d'impression, ces défauts de conception et de matériaux sont plus visibles.

Les mouvements rapides de l'extrudeuse génèrent une quantité importante de vibrations et les résultats sont des impressions de mauvaise qualité. Les configurations Bowden ont moins de poids sur l'extrudeuse, elles sont donc plus stables et atténuent ce problème. Une imprimante 3D de bonne qualité avec une configuration Bowden peut atteindre des vitesses d'impression rapides sans perte de qualité.

Outre la qualité de l'imprimante 3D, nous devons tenir compte des filaments utilisés pour imprimer. Même si l'imprimante 3D peut gérer une vitesse d'impression donnée, le filament ne peut fondre qu'aussi vite limitant ainsi les débits d'extrusion. Différents types de filaments imprimés à la même vitesse donnent des résultats disparates car ils possèdent des propriétés physiques et chimiques différentes.

Meilleurs paramètres de vitesse pour l'impression 3D

En impression 3D, les meilleurs paramètres varient pour chaque fabricant, car les paramètres optimaux dépendent de nombreux facteurs tels que le modèle d'imprimante 3D, le filament et les conditions environnementales.

Vitesse d'impression

La vitesse d'impression contrôle la vitesse à laquelle la buse se déplace sur la plaque de construction pendant l'impression. Habituellement, les vitesses d'impression lentes produisent des résultats de meilleure qualité, car des vitesses élevées peuvent entraîner des problèmes de sonnerie et de sous-extrusion. Pour connaître les meilleurs paramètres de vitesse d'impression pour votre machine, téléchargez cette Tour de test de vitesse .

Dans le lien, vous trouverez toutes les instructions sur la façon de configurer la tour de test de vitesse imprimer. Fondamentalement, ce test augmente la vitesse d'impression à mesure que la tour monte afin que vous puissiez voir la différence de qualité d'impression à une certaine vitesse et déterminer le meilleur réglage pour votre imprimante 3D.

Vitesse de rétraction

La vitesse de rétraction détermine la vitesse à laquelle l'imprimante rétracte le filament à travers la buse tout en changeant la position d'impression. Ceci est fait pour éviter les fuites de filament. Si la vitesse de rétraction est trop faible, vous verrez des cordages et des gouttes sur vos modèles. D'autre part, si la vitesse de rétraction est trop élevée, les engrenages d'entraînement qui alimentent le filament peuvent endommager le filament et perturber le flux d'alimentation.

Pour connaître les paramètres de vitesse de rétraction appropriés pour votre imprimante, téléchargez ce Test de rétraction . Imprimez quelques tests, en commençant par une vitesse de rétraction de 25mm/s, et augmentez-la de 5mm/s tant que vous voyez de bons résultats. La vitesse qui donne le résultat le plus propre doit être votre vitesse de rétraction optimale.

Vitesse de déplacement

La vitesse de déplacement est la vitesse à laquelle la buse se déplace lorsqu'elle n'extrude pas le filament. Si la vitesse de déplacement est trop élevée, les mouvements de la tête d'impression peuvent générer de graves vibrations qui entraînent des problèmes de sonnerie ou même de décalage de couche.

Pour obtenir les paramètres de vitesse de déplacement optimaux pour votre imprimante, téléchargez ce test (le même modèle utilisé pour tester la vitesse de rétraction). Pour la première impression, utilisez une vitesse de déplacement de 100 mm/s et si la surface est belle, vous pouvez répéter l'impression en augmentant la vitesse de déplacement de 5 mm/s. Vous pouvez répéter le processus jusqu'à ce que vous voyiez des défauts sur la surface.

Vitesse d'impression et durée d'impression

Des vitesses d'impression élevées peuvent réduire considérablement la durée d'impression. Utiliser le Draft de Cura profil, j'ai découpé un Benchy en utilisant différentes vitesses d'impression pour voir à quel point la durée d'impression diminue. Voici les résultats :

Vitesse d'impression	Durée d'impression
20 mm/s	164 m
30 mm/s	114 m
40 mm/s	90m
50 mm/s	76 mois
60 mm/s	66 mois
70 mm/s	60m
80 mm/s	55m
100 mm/s	49 mois
120 mm/s	45 m
140 mm/s	42 mois

Comme vous pouvez le constater, les premiers incréments de vitesse sont ceux qui ont le plus d'impact sur la réduction de la durée d'impression. Cela se produit car, selon la forme et la taille globales de l'objet imprimé, l'extrudeuse peut ne pas être en mesure d'atteindre ces vitesses plus élevées.

Problèmes qui surviennent lors d'une impression trop rapide

Adhésion de couche faible

Même si l'imprimante 3D peut gérer une vitesse d'impression élevée, le filament a encore besoin de temps pour se lier correctement. Lorsque le filament est déposé, il doit coller au lit d'impression et fusionner avec les autres couches pour conserver la forme souhaitée. Si l'imprimante va trop vite, le filament n'a pas le temps de créer une liaison solide, ce qui entraîne une faible adhérence de la couche.

Décalage de calque

Lors de l'impression à grande vitesse, il est possible que les moteurs des axes X, Y, Z tombent en panne en raison de la contrainte excessive et égarent une couche. Cela se produit parce que les moteurs sont forcés de se déplacer à une vitesse supérieure à celle qu'ils peuvent supporter. Le changement de calque peut se produire progressivement ou en un seul grand déplacement.

Remplissage faible, sous-extrusion

Si nous imprimons trop vite, l'extrudeuse pourrait ne pas être en mesure de suivre et finir par extruder moins de filament que le logiciel ne pense qu'il extrude. Cette sous-extrusion produit généralement un faible remplissage et affaiblit ainsi la structure globale de l'objet imprimé en 3D car elle peut facilement se casser. Nous pouvons identifier ce problème si nous constatons que les couches sont trop fines et que le remplissage est filandreux.

Sonnerie

Lorsque l'imprimante se déplace trop rapidement et doit effectuer un changement de direction soudain, comme dans un virage serré, l'inertie de l'extrudeuse peut provoquer une quantité considérable de vibrations qui provoquent la sonnerie. La sonnerie est un défaut visible d'un motif indésirable de lignes à la surface de l'objet imprimé en 3D.

Rapprochement

Une vitesse d'impression élevée peut diminuer la qualité du pontage. Chaque fois qu'une impression doit connecter deux colonnes avec une extrusion de filament suspendu (pontage), le filament a besoin de temps pour coller à la couche précédente. Si l'extrudeuse se déplace trop rapidement, le filament ne pourra pas adhérer à temps pour combler un espace.

Autres façons d'obtenir des temps d'impression plus rapides

Utilisez une buse plus grande

Avec une buse de grand diamètre, vous sacrifiez la qualité des détails en échange d'une durée d'impression réduite, car une buse plus grande permet d'extruder plus de filaments à la fois.

Imprimer avec une hauteur de couche plus épaisse

Plus la hauteur de couche de votre objet imprimé en 3D est épaisse, moins il faut imprimer de couches pour terminer votre impression. L'inconvénient des hauteurs de couche plus épaisses est la perte de résolution de votre modèle.

Réduire le pourcentage de remplissage et le nombre de coques

La réduction du pourcentage de remplissage et du nombre de coques réduit la résistance globale d'un objet imprimé en 3D. Au fur et à mesure que nous diminuons ces paramètres, la quantité de matériau extrudé est réduite, ce qui nous permet d'obtenir des temps d'impression plus rapides.

Le type de filament affecte-t-il la vitesse d'impression ?

Le type de filament utilisé pour l'impression joue un rôle important dans la vitesse d'impression. Les propriétés physiques et chimiques varient pour chaque type de filament et donc les vitesses d'impression recommandées pour chacun d'eux.

Ce sont de bonnes vitesses d'impression pour certains des filaments les plus couramment utilisés :

Filaments	Vitesse
ASA	20 / 50mm/s
ABS	40 / 80mm/s
PETG	40 / 90mm/s
PLA	30 / 90mm/s
NYLON	40 / 60mm/s
HANCHES	25 / 55mm/s
TPU	10 / 30mm/s

Gardez à l'esprit que vous devez toujours vérifier votre bobine de filament pour les meilleurs réglages de vitesse car ces réglages peuvent changer selon le fabricant.

À quelle vitesse une imprimante 3D peut-elle imprimer ?

Comme je l'ai dit précédemment, la vitesse maximale qu'une imprimante 3D peut atteindre dépend de la qualité de ses composants. Pour la plupart des imprimantes FDM grand public courantes, la vitesse d'impression moyenne est d'environ 40 mm/s à 80 mm/s, tandis que certaines meilleures peuvent atteindre 100 mm/s à 150 mm/s.

Je voudrais faire une mention spéciale du projet VORON. Il s'agit d'un projet non commercial qui offre aux utilisateurs la possibilité de construire leur propre imprimante. Les plans sont gratuits et open source et ces machines merveilleusement conçues peuvent atteindre des vitesses d'impression impressionnantes. La documentation de construction est excellente et vous pouvez télécharger le manuel d'assemblage à partir de leur site Web.

Paramètres de vitesse Ender 3 (Pro et V2)

Étant donné que l'Ender 3 est une imprimante si populaire, j'ai décidé d'effectuer quelques tests de vitesse ainsi que des bancs et des cubes de calibrage à différentes vitesses pour savoir à quelle vitesse je pouvais imprimer de manière fiable sans trop compromettre la qualité.

Voici comment les impressions se sont avérées (l'appareil photo de mon téléphone n'est pas le meilleur pour détecter les sonneries et les images fantômes, vous devrez donc peut-être me croire sur parole pour savoir lequel s'est avéré le meilleur) :

Test de vitesse :

Bien que cela ne soit pas aussi évident sur l'image, à 200 mm/s, il n'y avait absolument aucune image fantôme et 40 mm/s était très similaire. Cependant, à partir de 60 mm/s, vous pouvez clairement voir plus de fantômes.

Lorsque vous regardez la même impression depuis les côtés, la hauteur à laquelle elle a été imprimée à 20 mm/s et 40 mm/s est également un peu plus lisse que toutes les autres parties.

Test d'établi :

Bien que cela ne soit pas très apparent sur cette image, le Benchy imprimé à 90 mm/s présentait un peu plus de fantômes et quelques petites lignes de couches bombées, mais la différence n'était pas aussi perceptible que prévu.

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Nous avons sélectionné une poignée d'imprimantes 3D que nous considérons comme bonnes pour les débutants comme pour les intermédiaires, et même les experts, facilitant la décision, et les filaments, ainsi que les mises à niveau répertoriées, ont tous été testés par nos soins et soigneusement sélectionnés. , vous savez donc que celui que vous choisirez fonctionnera comme prévu.