Filament 1.75mm vs 3mm pour l'impression 3d :leurs avantages et leurs inconvénients !

Vous êtes peut-être récemment entré dans le monde de l'impression 3D et ne savez toujours pas qu'il existe deux diamètres de filament standardisés. Il est également possible que vous ayez acheté une imprimante d'occasion à quelqu'un qui a construit sa propre machine il y a 10 ans alors que le diamètre de filament le plus utilisé était de 3 mm. Dans tous les cas, il est utile de savoir que les deux diamètres sont disponibles sur le marché. Connaître leurs avantages et leurs inconvénients est crucial pour que vous décidiez si vous envisagez d'acquérir une imprimante 3D.

Bien que la norme actuelle soit le filament de 1,75 mm, de nombreux fabricants produisent encore du filament de 3 mm. Les avis sur lequel est le meilleur sont de toutes les saveurs, vous devriez donc en savoir plus sur chacun et décider par vous-même.

Si vous ne souhaitez pas approfondir le sujet, je vous conseille de vous procurer une imprimante 3D compatible avec les filaments 1.75mm. En fait, à moins que vous n'ayez un objectif très précis en tête qui nécessite une buse de 3 mm, je recommande toujours d'utiliser la norme de 1,75 mm. La norme du marché est clairement définie, et certains experts affirment également qu'il deviendra de plus en plus difficile et coûteux de mettre la main sur une bobine de filament de 3 mm moins populaire d'année en année.

Je présente les avantages et les inconvénients les plus importants de chaque filament dans le tableau suivant.

	Filament 1,75 mm	Filament 3 mm
Vitesse d'impression (plus élevée)	X	O
Besoin d'alimentation (inférieur)	X	O
Poids du composant (plus léger)	X	O
Disponibilité sur le marché (plus élevée)	X	O
Exigences de tolérance dimensionnelle	O	X
Facilité d'enchevêtrement (inférieur)	O	X
Cintrage du filament (inférieur)	O	X
Absorption d'humidité (inférieure)	O	X
Débit d'extrusion (supérieur)	O	X
Système Bowden (compatibilité supérieure)	O	X
Prix du marché (inférieur)	X	O
Suintant (inférieur)	X	O
Précision d'impression (plus élevée)	X	O

Quel diamètre de filament est le plus populaire en impression 3D ?

Le diamètre le plus populaire utilisé dans l'impression 3D est certainement de 1,75 mm. Le pourcentage d'utilisateurs qui utilisent ce diamètre augmente régulièrement chaque jour, tordant le bras en faveur du filament plus fin. Pratiquement tous les fabricants d'imprimantes 3D domestiques vendent exclusivement des machines compatibles 1,75 mm.

Si jamais vous rencontrez un problème avec votre imprimante (ce que vous rencontrerez), que ce soit son matériel, son micrologiciel ou tout composant matériel ou logiciel, vous pouvez facilement rechercher la solution dans n'importe quel forum sur le Web (et sur 3dsolved.com 😀 ). C'est si et seulement si vous avez une imprimante 1,75 mm. Sinon, l'aide que vous obtiendrez sera très limitée et probablement obsolète.

De plus, toutes les améliorations et innovations du secteur sont créées presque exclusivement en pensant aux imprimantes 1,75 mm.

Avantages et inconvénients du filament de 1,75 mm pour l'impression 3D

Avantages du filament de 1,75 mm pour l'impression 3D

Comme mentionné précédemment, le marché a décidé de choisir ce diamètre comme standard pour le marché des imprimantes 3D amateurs ou de bureau. Néanmoins, il est intéressant de connaître les raisons à l'origine de cette tendance.

Vitesse d'impression plus élevée

Pour imprimer un objet, il faut évidemment faire fondre le filament afin de le placer en fonction de la version numérique de l'objet. Cela signifie que tout le plastique traversant le hotend doit atteindre la température de travail. La chaleur générée dans le bloc chauffant est transmise à la buse et au canon vers le filament dans un simple processus de conduction thermique. La vitesse à laquelle la chaleur est transmise de la périphérie du filament à sa fibre centrale dépend principalement du type de plastique et de sa géométrie. Par conséquent, un filament plus épais met plus de temps à atteindre la même température à cœur.

Comme il prend moins de temps à fondre, le débit de filament à travers la buse peut être augmenté, ce qui se traduit par une augmentation de la vitesse d'impression.

Moins de puissance nécessaire

Si nous analysons la section transversale des deux filaments, nous verrons que la surface du filament de 3 mm est presque 3 fois supérieure à celle de son homologue plus fin. Cela entraîne une multiplication de la pression dans la buse par rapport au filament de 1,75 mm. Pour atteindre ce niveau de pression, l'extrudeuse doit générer suffisamment de force, sinon le moteur pas à pas commencera à perdre (sauter) des pas.

Le filament de 1,75 mm nécessite moins de force de poussée. En d'autres termes, la machine fonctionnera bien même avec des moteurs pas à pas plus petits et moins puissants.

Réduction de la taille de l'extrudeuse

Comme nous venons de le dire, extruder un filament plus épais nécessite plus de puissance. Pour résoudre ce problème, les premiers fabricants ont utilisé des moteurs plus puissants pour faire passer le filament de 3 mm, avec pour conséquence négative une augmentation du poids et du volume du système d'extrusion. Dans les systèmes d'extrusion de type direct, cette masse supplémentaire génère une inertie excessive qui produit des vibrations indésirables. Celles-ci sont transmises à l'objet, ce qui entraîne une terrible oscillation avec lui.

Le filament de 1,75 mm peut être utilisé avec une extrudeuse sans démultiplication, en utilisant un moteur pas à pas à couple inférieur (et donc plus petit).

Disponibilité accrue sur le marché

Étant donné que le filament de 1,75 mm de diamètre est la nouvelle norme, il est plus facile de trouver du stock pour ce diamètre dans n'importe quel magasin de filaments. La disponibilité des couleurs et des matériaux est également plus élevée, car de nombreux fabricants de filaments ne produisent pas de bobines de 3 mm. Les revendeurs préfèrent également conserver un stock plus important de 1,75 mm, en particulier de PLA, car c'est le filament le plus utilisé de tous.

Inconvénients du filament de 1,75 mm pour l'impression 3D

Bien qu'il y ait de nombreuses raisons de choisir le filament 1.75mm, il y a aussi quelques inconvénients :

Il a une tolérance dimensionnelle plus petite

Le nombre "1,75 mm" est une valeur nominale, mais en fait, le filament a une marge de tolérance dans ses dimensions. Certaines sections peuvent être plus fines et d'autres plus épaisses. Même la section transversale du fil est autorisée à être une ellipse au lieu d'un cercle. La qualité que la plupart des fabricants atteignent de nos jours est de plus en plus élevée, mais il n'y a pas de filament parfait à 100 %.

Une variation de + - 0,1 mm représente un pourcentage d'erreur plus élevé dans un filament de 1,75 mm par rapport au même écart dans 3 mm. Pour cette raison, les filaments moins chers ont tendance à provoquer des bourrages (en raison d'un surdimensionnement) ou une sous-extrusion (en raison de mesures mineures) lors de l'impression.

Indépendamment de cet inconvénient, les fabricants ont réussi à améliorer de plus en plus la tolérance maximale de leurs filaments. Le cas le plus extrême est Prusament, où ils fournissent un code QR pour examiner la qualité de chaque bobine de filament qu'ils ont produite. Selon la photo ci-dessous, la tolérance de cette bobine était bien dans le diamètre d'un cheveu humain.

Il a tendance à s'emmêler

Comme le filament de 1,75 mm est plus fin et plus léger, si on perd le bout du filament lors de la manipulation de la résistance, il peut s'emmêler avec lui-même. Le « nœud » peut être difficile à voir, et la plupart des utilisateurs commenceront l'impression sans savoir que le problème est imminent. Au bout d'un moment, le filament se bloque, ce qui gâche l'impression et peut sérieusement endommager l'imprimante.

Il se plie plus facilement

Lors de l'impression d'objets avec des filaments flexibles (tels que le TPU), l'utilisation d'une bobine de filament de 1,75 mm peut entraîner plus de problèmes qu'une bobine de 3 mm. En atteignant la zone de la buse, le filament augmente la tension le long de son axe. Cette compression entraînera la flexion du filament dans toute zone libre entre le canon et l'extrudeuse. Si l'imprimante est de type Bowden, le problème augmente encore plus.

Avantages et inconvénients du filament de 3 mm

Avantages du filament de 3 mm pour l'impression 3D

D'après ce que nous avons vu jusqu'à présent, il semble qu'un filament de 1,75 mm soit bien meilleur qu'un filament de 3 mm, mais il y a certains avantages à imprimer avec un filament plus épais.

Il absorbe moins d'humidité :

Bien que vous puissiez penser le contraire, le filament plus épais est moins affecté par l'humidité. Comme il a un rapport surface/volume plus faible, et que son extérieur est saturé plus tôt, préservant son intérieur.

Permet d'augmenter le débit d'extrusion

En combinaison avec une buse plus large, le filament de 3 mm peut être extrudé à un débit très élevé. En définissant des paramètres d'impression appropriés, une augmentation de la vitesse d'impression peut être obtenue sur de très grands objets. Regardez la vidéo suivante, où un objet est imprimé à l'aide d'une buse de 2 mm.

Il serait impossible d'imprimer un tel objet avec un filament de 1,75 mm. Pour commencer, le diamètre serait inférieur au diamètre de la buse, ce qui signifie qu'il passerait à travers sans être comprimé par le cylindre de la buse. Cela conduirait à une énorme perte de précision.

Il est plus adapté au système Bowden :

Le principal inconvénient d'utiliser une imprimante avec un système de type Bowden est que le filament a tendance à se plier ou à se comprimer sur son chemin, alors qu'avec un filament plus épais, cela est plus difficile à réaliser.

Inconvénients du filament de 3 mm pour l'impression 3D

Il n'est pas surprenant que les choix de diamètres les moins populaires aient aussi leurs inconvénients. S'il n'est pas dû à une simple malchance, le marché a choisi de presque abandonner ce diamètre pour les raisons suivantes :

Généralement plus cher :

Les coûts de production sont plus élevés lors de la fabrication de filaments de 3 mm. Cela se produit parce que les fabricants produisent de plus en plus de filaments de 1,75 mm et qu'il existe un marché plus concurrentiel. Cela n'est pas dû à une caractéristique inhérente à ce diamètre, mais à de simples économies d'échelle.

Suite accru

Le volume de matière fondue est plus important dans ce type de hotends, ce qui signifie que la pointe de la buse s'égoutte beaucoup plus au début de l'impression. Il est également plus difficile de régler correctement les paramètres de vitesse et de distance de rétraction. Vous avez peut-être vécu quelque chose de similaire si vous avez déjà imprimé un objet avec une buse plus grande (0,8 mm par exemple).

Précision dimensionnelle inférieure :

Bien que cela soit défini par la largeur de la buse, nous ne pourrions pas utiliser une buse de 0,1 en combinaison avec un système d'extrusion de 3 mm, car la pression dans le hotend serait trop élevée, même pour les extrudeuses avec un réducteur. Cela se traduit par le fait que la plupart des buses ont un diamètre plus large, ce qui est la cause réelle de la perte de précision.

Pourquoi existe-t-il deux normes de diamètre de filament dans l'impression 3D ?

Il y a quelques années, l'impression 3d était une technologie réservée aux universités ou aux chercheurs. Lorsqu'ils ont dû choisir le matériau d'entrée pour leurs machines, ils ont choisi la voie du 3 mm, du simple fait que ce diamètre était déjà disponible. Des bobines de 3 mm ont été utilisées pour souder des pièces en ABS fabriquées au moyen d'autres technologies, telles que l'injection plastique. Les premiers concepteurs ont donc pris quelque chose qui existait déjà et ont construit leurs machines autour de cela.

Dès la naissance du projet RepRap, de nombreux fabricants et fabricants d'imprimantes 3d ont remarqué que l'utilisation de filaments plus fins pouvait optimiser les capacités d'extrusion de leurs imprimantes tout en réduisant la taille de nombreux composants. Depuis lors, le filament de 1,75 mm est devenu la norme dans l'impression 3D, bien que la plupart des fabricants de filaments continuent de fournir à leurs clients les deux tailles.

Pouvez-vous imprimer un filament de 3 mm sur une machine de 1,75 mm ?

Si vous avez acheté une bobine de 3 mm par erreur, la première chose à faire est de la retourner au vendeur. Si le vendeur décide de ne pas échanger la bobine contre une autre, vous pouvez essayer de vendre le filament à un utilisateur de 3 mm. Ce n'est pas un conseil très utile, car vous voulez probablement savoir si vous pouvez utiliser votre bobine de 3 mm avec votre imprimante de 1,75 mm.

Le filament de 3 mm ne rentre pas dans les trous d'une extrudeuse de 1,75 mm, vous ne pouvez donc pas l'utiliser même si vous essayez. Si vous avez une imprimante 3D étrange et obscure où le filament de 3 mm rentre, vous ne devriez toujours pas l'utiliser. Étant donné que toute la machine a été conçue pour être utilisée avec un filament de 1,75 mm, vous avez un risque élevé d'endommager de manière permanente certains composants.

Est-ce qu'un filament de 3 mm de diamètre fait en réalité 2,85 mm ?

Si vous mesurez le diamètre d'un filament de 3 mm à l'aide d'un pied à coulisse, vous remarquerez qu'il mesure en réalité environ 2,85 mm. Cela est principalement dû au fait que les tubes PTFE ont un diamètre interne de 3 mm (nominal), ce qui entraînerait le blocage du filament en cas d'interférence quelque part le long du chemin. Si vous possédez une imprimante 3d 3mm, consultez la fiche technique du fabricant pour régler correctement ce paramètre dans le logiciel slicer. Changer le diamètre du filament dans la trancheuse équivaut également à changer le débit.

Pouvez-vous convertir une imprimante 3 mm pour qu'elle soit compatible avec 1,75 mm ?

Il est tout à fait possible de transformer votre imprimante 3 mm en une imprimante 1,75 mm. En fait, c'est plus facile que je ne le pensais jusqu'à récemment. Vous n'avez qu'à changer les composants du système d'extrusion, de l'extrudeuse au hotend.

Regardez la vidéo suivante où l'incroyable Thomas Sanladerer passe par ce processus dans un didacticiel étape par étape facile.

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