Températures optimales du plateau chauffant pour l'impression 3D PLA et ABS

Si vous avez déjà lu quelques articles liés à l'impression 3D et que vous avez un peu exploré les détails du processus, vous êtes sûrement au courant de l'existence des plateaux chauffants. Ce composant chauffe la surface du plateau de construction d'une imprimante 3D, ce qui présente de nombreux avantages. Vous savez peut-être aussi que vous pouvez changer la température du plateau chauffant, et que différents filaments nécessitent différents réglages.

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

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

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

Pourquoi et quand un plateau chauffant est-il important

Les imprimantes 3D sont (presque) tout au sujet de la température : pour commencer, vous aurez besoin de température pour fondre le filament qui formera l'objet. La partie spécifique en charge de cela s'appelle une hotend (buse chauffante), et c'est l'un des composants de l'extrudeur.

Un bon réglage de température peut faire la différence entre votre meilleur objet imprimé en 3D jamais réalisé et un désastre. Nous discuterons de l'importance des réglages de température de la hotend une autre fois.

Passons donc à un autre composant de l'impression 3D où la température est également essentielle : le plateau chauffant !

Votre objet sera imprimé sur une surface plane appelée « plateau » (bed), en déposant des couches de plastique chaud les unes sur les autres, chacune au-dessus de la précédente. En raison des différentes réactions des matériaux aux changements de température, d'une mauvaise adhérence à la surface, et/ou du retrait pendant le refroidissement, ce processus peut souvent échouer, détachant l'objet de la surface et ruinant votre impression.

Vous pouvez remarquer que c'est, pour dire les choses doucement, sous-optimal ! Pour éviter que cela ne se produise, un élément chauffant peut être installé sous le plateau. Si vous avez de la chance, votre imprimante en a peut-être déjà un !

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

Pour simplifier, nous appellerons ce composant mystérieux « plateau chauffant » à partir de maintenant. Maintenant que vous connaissez non seulement le nom du composant mais que vous l'avez aussi 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 de nos jours le thermoplastique le plus courant, populaire et facile à utiliser. Si vous êtes débutant, vous devriez vraiment commencer ici, en apprenant les bases de l'impression 3D tout en gaspillant 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 résister jusqu'à 60 °C avant de devenir mou (alias « température de transition vitreuse »), il est donc principalement utilisé pour imprimer des objets décoratifs, des figurines de bandes dessinées, des lampes 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 par-dessus tout, le PLA est de loin le matériau d'impression 3D le plus facile à travailler et à imprimer. Avec un peu de recherche et de pratique, vous pouvez maîtriser ce plastique et imprimer des objets vraiment décents.

Température idéale du plateau pour le PLA

Comme je l'ai mentionné auparavant, certaines imprimantes 3D n'ont pas de plateau chauffant. Cela ne signifie pas qu'elles 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 se rétracte pas trop en refroidissant. Néanmoins, imprimer sur une surface froide peut également entraîner d'autres problèmes que le processus de chauffage résout fréquemment.

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

OK, supposons maintenant que vous ayez un plateau chauffant correctement nivelé, ferme et stable. Je ne peux pas vous donner un nombre magique qui fonctionne avec chaque marque de filament PLA, mais vous obtiendrez les meilleurs résultats en réglant la température de votre plateau autour de 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 plateau est réglée trop haut, les premières couches commencent à fondre, et le poids de la pièce les pousse vers le bas. L'objet final sera plus épais à sa base et plus bas qu'il ne devrait l'être. Si vous détectez cela, réglez une température de plateau plus basse.

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

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

Facteurs externes qui peuvent affecter la qualité d'impression

La plupart des imprimantes 3D sont de type cartésien, et elles sont souvent vendues sans enceinte. La Prusa i3, l'Ender 3, ou la CR-10 sont des exemples populaires de ce type d'imprimante. Ne pas avoir d'enceinte laisse le processus d'impression ouvert aux effets externes.

Donc, quand il s'agit de configurer votre espace de travail, portez une attention particulière à l'emplacement de votre imprimante 3D. Elle ne doit pas seulement être éloignée des portes ou des fenêtres, mais vous devriez aussi éviter de la placer au milieu du flux d'air entre les ouvertures de votre pièce. Quand vous ouvrez une fenêtre ou une porte, une brise peut se former et emporter la chaleur loin de votre plateau d'impression, réduisant soudainement l'adhérence des couches et/ou du plateau.

L'un des pires ennemis de votre imprimante est le système de climatisation. Si vous ne pouvez pas éviter d'avoir les deux dans la même pièce, mettez votre imprimante loin du vent froid de la climatisation, ou directement en dessous. Si vous rencontrez encore des problèmes d'adhérence des couches, essayez d'imprimer quelques objets avec votre climatisation éteinte pour vérifier si cela a un effet sur votre taux de réussite.

Un autre facteur à considérer est l'humidité : un filament humide devient cassant et peut devenir sujet à l'échec ou même inutilisable. Laisser vos bobines en contact avec l'air de votre pièce n'est pas recommandé, surtout dans les climats humides. J'essaie toujours de garder mes bobines dans une grande boîte en plastique, avec quelques sachets de gel de silice pour garder le plastique au sec.

Une enceinte d'impression 3D est-elle requise 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'enclore votre imprimante.

Parmi les nombreux avantages de l'utilisation d'une enceinte, nous trouvons qu'elle maintient la température de travail tout au long de l'impression en gardant la plupart 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 une enceinte, mais vous pouvez aussi acheter une enceinte standard qui convient à la plupart des machines les plus vendues. Elles sont très abordables et peuvent être retirées si vous ne voulez pas les utiliser.

Une autre option est de construire votre propre enceinte. Fondamentalement, n'importe quelle boîte peut être utilisée à cet effet ! Assurez-vous simplement que la température à l'intérieur de votre enceinte ne monte pas trop haut, car cela pourrait déclencher un incendie.

Bien que j'aie vu des boîtes en carton être réutilisées à cette fin, 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 chauffante avec un objet très inflammable est 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. Quel que soit ce fait, il est toujours judicieux d'avoir un extincteur à portée de main et prêt à l'emploi.

Il y a de super idées DIY sur www.instructables.com ! Jetez-y un œil et naviguez un peu avant de dépenser votre argent durement gagné dans une enceinte standard.

De toute façon, l'utilisation d'une enceinte lors de l'impression en PLA n'est pas nécessaire si vous placez votre imprimante dans une pièce sèche et chaude.

Ce thermoplastique ne se rétracte pas beaucoup en refroidissant, surtout en utilisant un plateau chauffant, donc vous n'aurez pas de problèmes sérieux si vous avez correctement nivelé votre plateau.

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

Si vous voulez en apprendre davantage sur différents matériaux et élargir vos horizons, une étape logique suivante est l'utilisation de l'ABS, un plastique plus exigeant.

Température idéale du plateau pour l'ABS

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

Contrairement au PLA, l'ABS peut se rétracter jusqu'à 8 % en refroidissant. Cela le rend presque impossible à imprimer sans plateau chauffant et enceinte. Préserver la température de l'objet pendant l'impression est une nécessité ! Comme règle générale, réglez la température de votre plateau à 100 °C.

En guise de note annexe, contrairement à l'impression avec du PLA, vous devriez éteindre les ventilateurs de refroidissement lors de l'impression avec de l'ABS.

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

Après avoir énoncé les difficultés de l'impression avec de l'ABS, cela peut sembler évident que vous devriez éviter l'ABS et toujours opter pour le PLA. J'essaierai d'être juste et de donner quelques raisons pour lesquelles l'ABS reste 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 résister à des températures plus élevées avant de perdre sa forme (température de transition vitreuse) et a une résistance aux chocs plus élevée, ce qui en fait le choix évident pour l'impression de mécanismes, de pièces exposées à la lumière directe du soleil, ou d'objets qui seront à l'intérieur d'une voiture. Les objets extérieurs sont aussi généralement faits d'ABS au lieu de PLA.

Il offre 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 de l'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 votre marque de filament et de votre imprimante 3D.

• Température de l'extrudeur : de 230 à 245 °C, selon la couleur et/ou la marque du filament.
• Vitesse : 40/50 mm/s.
• Rétraction : mêmes réglages que pour le PLA (6,5 mm).
• Ventilateur de refroidissement ÉTEINT pendant toute l'impression.
• Température du plateau : 100 °C.
• Brim de 3 mm autour de l'objet.
• Utilisez un raft si les objets sont trop pointus ou petits.

Devriez-vous utiliser une imprimante fermée ou construire une enceinte pour imprimer avec de l'ABS ?

Beaucoup de gens (surtout les makers de la vieille école) vous diront que vous n'avez pas besoin d'une enceinte et qu'ils impriment avec de l'ABS depuis des ans avec un clone de Prusa Mendel sans jamais avoir d'échec dû au warping. À mon avis, certaines choses ont été créées pour rendre notre expérience d'impression plus facile.

Vous pourriez devenir le meilleur imprimeur ABS en maîtrisant chaque paramètre, mais cela demande beaucoup de temps, d'efforts et de matériel gaspillé. Ou, vous pourriez simplement acheter une imprimante fermée (ou enclore votre machine) et obtenir les mêmes résultats en ajustant juste quelques détails.

La façon dont j'ai formulé le paragraphe ci-dessus montre clairement un parti pris en faveur de l'enceinte, et pour de bonnes raisons : pourquoi vous exposer à des difficultés inutiles ? Votre imprimante doit être un moyen pour vos fins et non l'inverse !

Alors, si vous voulez imprimer en utilisant de l'ABS, faites-vous une faveur et enclosez votre imprimante. Aucune brise, porte, courant d'air, ou climatisation ne sera assez fort pour affecter votre impression.

Les enceintes gardent toute la chaleur à l'intérieur, maintenant la température de travail tout au long de l'objet. En minimisant la perte de chaleur, une imprimante fermée aura également besoin de moins de puissance électrique pour atteindre la température de travail que vous avez réglée. L'ABS a besoin de conditions plus stables que le PLA, donc cela vaut vraiment la peine d'acheter/fabriquer une enceinte.

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