Quels filaments sont compatibles avec votre imprimante 3D ?

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, TPU, ASA, entre autres. Avant d'acheter une bobine, il peut être utile de savoir si votre imprimante est compatible avec ce thermoplastique spécifique.

En bref, quels types de filaments pouvez-vous imprimer avec une imprimante 3D standard ?

Les imprimantes 3D de type Bowden et Direct Drive peuvent imprimer ABS, PLA, PETG, ASA, TPU et PTE, bien que les imprimantes Bowden aient généralement plus de mal avec les filaments flexibles car ils ne peuvent pas être aussi facilement poussés à travers le tube Bowden. Il est aussi 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 utilisable dépendra grandement de votre type d'extrudeur, matériau de buse et si vous utilisez une enceinte ou non. Néanmoins, il y a un large spectre de thermoplastiques populaires que presque toute configuration d'imprimante pourra imprimer avec succès.

Ce seraient essentiellement le PLA et l'ABS, le PETG, pour des imprimantes comme la Ender 3 et autres imprimantes 3D de bureau similaires. D'autres matériaux comme le Nylon, le Polycarbonate, et même le TPU sont définitivement imprimables sur ces machines mais nécessitent généralement des modifications comme passer de Bowden à Direct Drive, remplacer la hotend par une atteignant des températures plus hautes, avoir une buse plus durable, et utiliser une enceinte.

Il faut toujours prendre en compte la température de fusion de votre filament. La plupart des tubes PTFE fournis avec les imprimantes en configuration Bowden ne supportent pas des températures élevées prolongées et peuvent noircir et se détériorer, donc si vous imprimez au-dessus de 240 °C dans la plupart des cas, vous devrez remplacer le tube PTFE d'origine par un de meilleure qualité pour hautes températures. Ce ne sera pas un souci si vous utilisez une configuration Direct Drive.

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

• Sunlu PLA
• Polymaker ABS
• Sunlu PETG

Filaments utilisables avec extrudeurs Bowden et Direct Drive

Si vous possédez une imprimante Fused Deposition Modeling (FDM), vous avez soit une configuration d'extrudeur Bowden soit Direct Drive. Dans un système Bowden, les engrenages d'entraînement et la hotend sont séparés. Les engrenages sont généralement montés sur le châssis et poussent le filament à travers un tube PTFE dans la hotend.

De l'autre côté, un système Direct Drive a les engrenages montés au-dessus de la hotend et pousse le filament directement dans la buse. Les deux accomplissent la même fonction mais chaque système a ses 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 et la hotend sont séparés, il y a beaucoup moins de poids sur la buse, résultant en impressions plus rapides et précises. L'inconvénient du Bowden est qu'il est plus limité pour les types de filaments utilisables car les filaments abrasifs et flexibles peuvent coller et endommager le tube PTFE.

Les configurations Direct Drive ont des têtes d'impression plus lourdes car les engrenages sont montés sur la hotend, causant plus de flottement et parfois d'imprécision dans les mouvements. D'un autre côté, les extrudeurs Direct Drive ont moins de problèmes d'extrusion ou rétraction et peuvent utiliser une gamme plus large de filaments.

En résumé, et bien qu'il soit possible d'obtenir de bons résultats, les imprimantes de type Bowden ne conviennent pas pour imprimer des filaments flexibles ou abrasifs. Le plus populaire flexible dans l'impression 3D est actuellement le Polyuréthane Thermoplastique, connu sous le nom de TPU. Par « filaments abrasifs » j'entends les thermoplastiques contenant un pourcentage d'autres matériaux, comme du bois ou un type de métal.

Il faut noter que tous les TPU ne sont pas égaux et il y a des TPU plus durs qu'on peut imprimer avec un extrudeur Bowden, mais vous aurez du mal à imprimer quelque chose comme le NinjaFlex qui est presque comme un élastique, essayez de le pousser dans le tube.

J'ai un guide complet sur comment imprimer du TPU avec une Ender 3 (imprimante type Bowden) que vous devriez absolument consulter.

Filaments imprimables sans enceinte

La plupart des imprimantes 3D grand public sont conçues et livrées sans enceinte car ça réduit coûts, poids et taille. Une enceinte protège vos impressions des courants d'air et changements de température, garde la poussière à l'extérieur et contient les fumées émises par certains filaments. La température stable à l'intérieur aide beaucoup pour imprimer certains filaments mais n'est pas une exigence pour beaucoup.

Vous pouvez parfaitement imprimer PLA, PETG, TPE et TPU sans enceinte. D'un autre côté, des filaments comme ASA et ABS sont recommandés avec enceinte, mais vous pouvez encore imprimer de petits modèles avec. Les grands modèles en ASA ou ABS warperont très probablement sans enceinte.

Si vous cherchez une enceinte abordable et non inflammable, je recommanderais celle-ci de Creality.

Filaments nécessitant des températures d'extrusion plus élevées

Différentes imprimantes ont différentes températures d'impression maximales et déterminent principalement jusqu'où la hotend peut chauffer. Cela déterminera la gamme de filaments qu'une imprimante 3D donnée peut imprimer (ainsi que la buse, et si c'est Direct Drive ou Bowden). Plus la hotend peut atteindre de hautes températures, plus vous pourrez imprimer de types de filaments.

Bien que les spécifications fabricant indiquent souvent des températures élevées, comme 280 °C pour la Ender 3, d'autres facteurs limitants restreindront la gamme. Par exemple, avec une imprimante Bowden, imprimer au-dessus de 240-250 °C devrait être évité si vous utilisez un tube PTFE de basse qualité.

Si vous êtes prêt à remplacer votre hotend par une atteignant des températures plus hautes, vous devrez probablement aussi ajuster les restrictions du firmware de l'imprimante pour pouvoir augmenter la sécurité de température max. Aussi, certaines hotends éloignent le tube PTFE du bloc chauffant avec une heatbreak pour ne pas avoir à s'inquiéter du tube PTFE.

La plupart des imprimantes 3D amateurs, même dans la catégorie « prosumer », ne peuvent pas atteindre la température requise pour imprimer du PC-ABS, Polycarbonate, et autres thermoplastiques populaires utilisés par les imprimantes 3D industrielles.

Filaments utilisables 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 sur votre imprimante 3D. Vous pourriez être intéressé de savoir que les buses sont aussi en acier inoxydable, acier trempé et même rubis. Chaque type sert un but différent, et évidemment à un prix différent.

Différents types de buses sont aussi mieux adaptés pour imprimer avec différents filaments, donc je trouve important de passer brièvement en revue chacun.

Buse en laiton

Les buses en laiton sont les plus couramment utilisées. Le laiton est un excellent conducteur thermique donc la température de la buse sera beaucoup plus proche de celle du bloc chauffant, facilitant l'impression.

Côté inconvénient, le laiton est un métal relativement mou donc il faut éviter les filaments abrasifs car ils endommageront la buse et réduiront la qualité d'impression, au point où elle ne sera plus utilisable.

À moins de vouloir imprimer avec un filament abrasif, une buse en laiton de bonne qualité est définitivement le choix par défaut, car elles sont moins chères, plus rapides et produisent d'excellentes impressions. Je recommande toujours les buses en laiton pour imprimer avec PLA, ABS, PETG, NYLON et TPE.

Buse en acier inoxydable

Les buses en acier inoxydable sont plus durables que le laiton et peuvent donc imprimer avec des filaments abrasifs (bien qu'elles ne soient pas aussi bonnes que l'acier trempé pour ça).

Leur conductivité thermique est inférieure au laiton, ce qui signifie que vous devrez probablement ajuster vos réglages de température et faire des tests jusqu'aux bons paramètres. De plus, je recommande aussi d'essayer d'abord avec des vitesses de mouvement plus basses.

Le plus important : les buses en acier inoxydable ont été déclarées alimentaires par la FDA, donc vous pouvez les utiliser pour des projets impliquant de la nourriture. Les buses inox peuvent être utilisées pour tout filament mais ne sont pas recommandées pour usage intensif et répété de filaments abrasifs.

Buse en acier trempé

Les buses en acier trempé sont extrêmement durables et supportent de longues sessions d'impression intensive avec filaments abrasifs pendant de longues périodes avant d'avoir besoin de les remplacer.

Côté inconvénient, ces buses ont une conductivité thermique encore plus faible que l'inox, ce qui signifie qu'elles mettront plus de temps à atteindre la température désirée et vous devrez ajuster les réglages. L'intérieur n'est pas aussi lisse que les autres, résultant en performance d'impression inférieure comparé aux autres types.

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

Mention spéciale : Buse Olsson Ruby

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

Vu leurs excellentes performance et durabilité, elles sont chères. Vous ne devriez les envisager que si vous avez des besoins d'impression très spécifiques nécessitant presque uniquement des filaments abrasifs. Si vous n'utilisez des filaments abrasifs que sporadiquement et imprimezmostly du PLA ou ABS, ce serait extrêmement inefficace d'utiliser une buse en rubis.

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