Meilleurs sécheurs de filament et guide Drybox DIY pour une impression 3D fiable

L'impression avec du filament humide est l'une des causes les plus courantes et les moins analysées d'échecs d'impression 3D. Cet article examine différentes options pour éliminer l'humidité des bobines de filament et maintenir le matériau de travail dans des conditions optimales, des solutions utilisées par les professionnels aux alternatives faites maison.

Le meilleur sécheur de filament est le SUNLU S1, grâce à son excellent rapport qualité-prix. Il intègre une minuterie réglable et permet même d'utiliser le filament pour imprimer pendant le processus de séchage. Son seul inconvénient est sa température maximale relativement basse, d'environ 55 °C. Comme le nylon nécessite des températures proches de 80 °C pour un séchage optimal, dans ces cas, il est préférable d'opter pour un sécheur comme l'Eibos 3D Cyclopes.

Que sont les sécheurs de filament ?

Généralement, face à des problèmes d'impression, on concentre ses efforts sur la recherche des causes de la mauvaise performance de l'imprimante au niveau matériel : nivellement du plateau chauffant, réglage des courroies, lubrification des guides ou calibration des moteurs pas à pas.

Faute d'amélioration, on modifie les paramètres du trancheur (slicer) ou même le firmware d'une imprimante qui fonctionnait bien depuis longtemps.

Ainsi, l'analyse d'une partie fondamentale du processus d'impression 3D est négligée : le filament. Sa conservation est essentielle pour obtenir une pièce esthétique et éviter les problèmes liés au manque d'extrusion ou à une finition de surface irrégulière.

L'humidité est considérée comme le pire ennemi du filament, car le plastique absorbe l'eau, ce qui modifie significativement les propriétés du matériau, réduisant la qualité et la résistance des pièces imprimées.

Une fois le filament humide, il est nécessaire d'éliminer les molécules d'eau avant de l'utiliser. Il existe plusieurs méthodes ; l'une d'elles consiste à utiliser des sécheurs de filament. Ce sont des appareils spécifiquement conçus pour chauffer le filament à une température appropriée, provoquant l'évaporation de l'eau sans faire fondre le matériau à l'intérieur de la bobine.

Les sécheurs de filament sont-ils vraiment utiles ?

Il y a quelques années, il n'existait pas d'équipement commercial pour sécher le filament, de nombreux utilisateurs séchaient leur filament avec des moyens artisanaux. C'est pourquoi beaucoup ne voient pas l'utilité des sécheurs actuels.

De plus, le temps de séchage prend plusieurs heures, ce qui les rend peu pratiques pour un usage quotidien. Les utilisateurs doivent anticiper quelle bobine sera utilisée le lendemain et vérifier si elle est humide avant d'imprimer, ce qui n'arrive pas souvent.

D'autre part, des filaments populaires comme le PLA ou le PETG absorbent l'humidité en plus petites quantités, contrairement au nylon ou au TPU. On peut les empêcher de s'humidifier simplement en les stockant dans des conteneurs hermétiques (de préférence avec des sachets de gel de silice).

Le mécanisme d'absorption d'humidité est un autre facteur à considérer. Comme le filament est fermement enroulé, ce sont les premiers tours de la bobine qui sont affectés en premier par l'humidité ambiante.

Ainsi, l'intérieur de la bobine est protégé et ne s'humidifie pas (dans certaines conditions). Une solution rapide consiste à jeter les premiers tours de la bobine (quelques centimètres de filament) et à utiliser le reste normalement. Cela permettrait de se passer complètement de sécheurs de filament.

En conclusion, l'utilisation de sécheurs dépendra essentiellement des besoins de l'utilisateur, du type de pièces qu'il imprime et de son degré d'organisation dans sa routine d'impression.

Les meilleurs sécheurs de filament

Bien qu'il existe des méthodes artisanales pour sécher le filament, les sécheurs garantissent un séchage homogène et reproductible. C'est ainsi que tout professionnel de l'impression 3D qui ne souhaite pas perdre de temps à improviser décide d'acheter un sécheur. Parmi la large gamme de sécheurs disponibles sur le marché, les suivants se distinguent :

SUNLU S1

Ce sécheur, compact et très facile à utiliser, est compatible avec la plupart des bobines de filament les plus vendues dans le monde. Pour l'utiliser, il suffit de régler le temps et la température souhaités. C'est l'un des sécheurs les moins chers du marché, son prix se situant généralement autour de 50 $.

Fonctions intégrées :

• Minuterie réglable
• Régulation de la température (entre 35 et 55 °C)
• Utilisable pendant l'impression

Spécifications

• Taille max de bobine : 210 x 85 mm
• Durée d'utilisation continue max : 24 heures
• Garantie 1 an
• Fonctionnement silencieux (moins de 10 dB)

Plus d'informations à ce sujet dans le lien suivant.

eSUN eBOX

Ce sécheur compact, similaire en taille et apparence au SUNLU S1, offre 3 fonctions essentielles : il chauffe et sèche le filament avant et pendant l'impression, le protège contre la poussière et l'humidité quand l'imprimante n'est pas utilisée, et indique le poids de la bobine à l'intérieur, permettant de connaître la quantité de filament restante à tout moment. Son prix approximatif est de 59 $.

Fonctions intégrées :

• Minuterie réglable
• Régulation de la température (jusqu'à 80 °C)
• Indicateur de poids de bobine
• Contient et sèche des sachets de gel de silice (inclus)

Spécifications

• Taille max de bobine : 200 x 73 mm
• Puissance : 36 W
• Alimentation : IN : 110/220 V – OUT : 12 V 3 A

Plus d'informations à ce sujet dans le lien suivant.

EIBOS 3D CYCLOPES

Ce sécheur de taille considérable peut contenir jusqu'à 3 bobines de 500 g. Il possède une base à rouleaux avec 8 roulements, ce qui minimise les frottements pendant l'impression et évite les bourrages ou pertes de pas du moteur d'extrusion. Sa conception met l'accent sur la facilité d'utilisation, la surveillance constante des conditions du filament et la sécurité de fonctionnement. Il est fabriqué en matériau ignifuge et son système de contrôle en boucle fermée gère efficacement la consommation d'énergie électrique.

Son prix approximatif est de 140 $ et il est disponible en versions 110 et 220 V, avec les adaptateurs correspondants pour les prises de courant.

Fonctions intégrées :

• Minuterie réglable
• Régulation de la température (jusqu'à 70 °C)
• Utilisable pendant l'impression (nécessite de changer le tube PTFE pour utiliser des filaments de 2,85 mm)
• Surveillance du niveau d'humidité

Spécifications

• Taille max de bobine : 1 bobine de 217 x 174 mm ou 2 bobines de 217 x 80 mm
• Durée d'utilisation continue max : illimitée
• Certificats de sécurité
• Fonctionnement silencieux (moins de 10 dB)

Il coûte généralement environ 140 $, mais on peut le trouver moins cher de temps en temps (voir le lien suivant).

POLYMAKER POLYBOX Edition II

Ce conteneur combine un sécheur de filament chauffant et une Drybox. Sa fonction principale est de maintenir le taux d'humidité en dessous de 15 % et il peut être utilisé pendant l'impression. Il peut contenir jusqu'à 2 bobines de 1 kg chacune. N'étant pas un sécheur actif, il ne contient pas de résistance électrique à l'intérieur, mais 2 sachets de gel de silice réutilisables de 100 g pour réduire l'humidité du filament et maintenir des conditions idéales pendant l'impression. Son prix approximatif est de 80 $.

Fonctions intégrées :

• Hygromètre numérique
• Indicateur de température
• Base à rouleaux à faible friction

Spécifications

• Taille max de bobine : 120 mm (diamètre) x 120 mm (largeur)
• Alimentation de l'affichage numérique : 1 pile LR44

Plus d'informations à ce sujet dans le lien suivant.

Méthodes alternatives pour sécher le filament

Le principe essentiel du séchage du filament est la circulation d'air chaud et sec dans un espace fermé, afin d'évaporer l'eau à l'intérieur de la structure polymère.

Si un sécheur commercial n'est pas disponible, il existe d'autres méthodes qui remplissent la même fonction avec leurs avantages et inconvénients.

Four

Facilement accessibles, les fours présents dans la plupart des foyers permettent de sécher le filament. La technique consiste à placer la bobine dans le four, à une température modérée pendant quelques heures.

Différents types de filament nécessitent différentes températures :

• PLA : 45 °C
• ABS : 75 °C
• Nylon : 80 °C
• PETG : 70 °C
• TPE : 80 °C
• TPU : 50 °C

Avantages :

• Le processus est très simple, le filament est simplement « cuit ».
• Il est facile d'avoir accès à un four.
• Il ne nécessite pas d'outils spéciaux.

Inconvénients :

• Le temps et la température proviennent de l'expérimentation, il faut donc faire plusieurs tests avant de faire confiance au processus.
• Dans la plupart des cas, une erreur signifie faire fondre complètement une bobine ou faire coller les tours de filament entre eux, ce qui ruine tout le matériau.
• Parfois, le matériau de la bobine est très différent de celui du filament. Il fond donc en premier sans atteindre l'effet désiré.
• Il y a un risque de sécurité très important, ce qui implique de surveiller constamment le four.

Déshydrateur alimentaire

Les déshydrateurs alimentaires sont de plus en plus utilisés en cuisine gastronomique, car ils permettent de créer de nouveaux plats avec des aliments déshydratés comme les fruits, légumes et champignons.

Ils fonctionnent de manière très similaire aux sécheurs de filament, par circulation d'air chaud autour des aliments disposés sur des plateaux métalliques. Ainsi, ils peuvent être utilisés pour éliminer l'humidité d'une bobine humide, en ajustant les valeurs de température et le temps d'utilisation.

Avantages :

• Les déshydrateurs alimentaires sont moins agressifs que les fours, car ils ne sont pas conçus pour cuire mais pour chauffer progressivement et régulièrement dans le temps.
• Leur taille est limitée comparée aux fours, mais suffisamment spacieuse pour contenir la plupart des bobines du marché. Certains modèles permettent même de placer des bobines de 5 kg.
• La fonction minuterie est particulièrement utile, car elle permet d'utiliser l'appareil en toute sécurité la nuit.

Inconvénients :

• Le filament chaud libère des gaz qui peuvent affecter l'odeur des aliments ou même les rendre toxiques, si le déshydrateur est utilisé pour les deux.
• Ce n'est pas un appareil courant à la maison, et son prix est plus élevé que celui des sécheurs de filament, donc il n'est pas pratique d'en acheter un juste pour sécher des bobines.

Si vous êtes intéressé à la fois par la création de vos propres aliments gastronomiques et l'élimination de l'humidité de vos filaments, consultez ce déshydrateur alimentaire.

Qu'est-ce qu'une Drybox et comment en construire une ?

Une drybox est un conteneur fermé pour les filaments. Elle est généralement utilisée pour certains types de filament, plus susceptibles d'absorber l'humidité ambiante. Certains matériaux comme le PLA, qui ne nécessitent normalement pas d'environnement contrôlé, peuvent être affectés lors de jours de forte humidité ou dans des zones géographiques généralement humides.

Le but de ces conteneurs est de garder les bobines isolées avant, pendant et après l'impression, en fermant presque hermétiquement l'enceinte où sont placées une ou plusieurs bobines. Une sortie de filament doit être prévue, qui alimentera l'extrudeur pendant l'utilisation de l'imprimante. De plus, un chauffage avec une sortie d'air forcé peut être incorporé pour améliorer son fonctionnement.

Comment construire une Drybox facilement ?

Construire une Drybox maison est très simple et nécessite très peu d'éléments. Pour commencer, les matériaux suivants sont nécessaires :

• Conteneur en plastique transparent ou translucide avec couvercle (permettant de voir la quantité de filament restante sans ouvrir la Drybox). Sa hauteur minimale doit être de 1 cm supérieure au diamètre de la plus grande bobine utilisée. Les autres dimensions dépendront du nombre de bobines à placer à l'intérieur.
• Tube en Téflon (PTFE)
• Un tube en PVC ou similaire. Longueur identique à celle du conteneur en plastique
• Quelques sachets de gel de silice
• Pistolet à colle chaude
• Vis
• Pièces imprimées en 3D

L'assemblage consiste à coller ou visser les supports internes pour le tube PVC (il faut les imprimer d'abord). Dans le lien suivant, vous pouvez obtenir des supports très adaptés, sur lesquels les bobines sont suspendues.

Ensuite, des trous sont percés à l'avant du conteneur pour placer les guides de filament (qui peuvent aussi être imprimés, en utilisant le fichier suivant). Si vous n'avez pas les joints toriques nécessaires, vous pouvez appliquer de la silicone chaude à la place.

Les tubes en Téflon passent à travers les guides et guident le filament en toute sécurité, évitant les nœuds pendant l'impression.

Enfin, les sachets de gel de silice sont placés dans la Drybox et les bobines sont suspendues. Les extrémités de chaque bobine sont passées dans les guides et enfin, le couvercle du conteneur est fermé. La Drybox est prête à être utilisée, gardant son intérieur sec et protégé de l'environnement.

Quels filaments nécessitent une Drybox ?

Les plastiques utilisés en impression 3D sont divers et répondent à différents besoins. Leurs propriétés physiques peuvent être très différentes selon la composition moléculaire des chaînes polymères dont ils sont faits.

Une caractéristique particulière est leur degré d'hygroscopicité, qui est la capacité d'une substance à absorber l'humidité de l'environnement.

En général, tous les filaments pour l'impression 3D sont hygroscopiques. Lorsqu'ils sont humides, ils deviennent cassants et affectent la qualité d'impression, car l'eau absorbée a une température de vaporisation proche de 100 °C alors que la buse dépasse généralement 190 °C dans les cas les plus simples.

En passant par la buse, l'eau s'évapore soudainement, générant une petite « explosion » qui forme une bulle d'air dans le filament. On observe une irrégularité d'extrusion dans la pièce, ce qui lui donne un aspect désagréable.

Plus le matériau est hygroscopique, plus il peut retenir d'eau en moins de temps, et donc aggraver ce problème. C'est pourquoi certains filaments nécessitent un stockage particulièrement sec, et même l'utilisation d'une Drybox pour éviter l'humidité lors de l'utilisation du matériau.

Les filaments suivants se distinguent par leur forte hygroscopicité et bénéficient donc d'être stockés dans une Drybox :

• Nylon
• TPU
• PC
• ABS
• PETG

Idéalement, il est pratique de les utiliser dans un environnement contrôlé.

Produits et alternatives pour sécher le filament

Option	Avantages	Inconvénients	Prix
SUNLU S1	Le moins cher de tous	Température maximale basse	Environ 50 $
eSUN eBOX	Inclut la fonction balance	Sa forme peut limiter la taille de la bobine	Environ 60 $
EIBOS 3D CYCLOPES	Plus grande taille et meilleure qualité de fabrication	Son prix peut être limitant	Environ 130 $
POLYMAKER POLYBOX Edition II	Pas de risque car pas de chauffage	Peut être reproduit à la maison à très faible coût	Environ 60 $
Four	Facile à obtenir	Peut fondre le filament si mal contrôlé	–
Déshydrateur alimentaire	Mêmes fonctions que les sécheurs spécifiques	Pour son prix, mieux vaut acheter un sécheur de filament	À partir de 50 $

Quelle est la méthode la plus recommandée pour maintenir le filament en bon état pendant l'impression ?

Lorsque les utilisateurs stockent correctement les filaments, l'utilisation de sécheurs peut être dispensée, surtout dans les zones au climat sec. Avoir un sécheur en cas de besoin peut être pratique, s'il y a un fort engagement dans l'impression 3D ou si la demande de pièces le rend nécessaire.

Je recommande d'avoir une Drybox fabriquée de la meilleure façon possible et un sécheur aussi bon marché que possible pour les cas particuliers. Les méthodes alternatives ont généralement plus d'inconvénients que d'avantages, c'est pourquoi elles ne sont recommandées qu'en cas d'urgence.

Si vous décidez d'acheter un sécheur de filament, l'eSUN eBOX est pratique, efficace pour éliminer l'humidité de la bobine et son prix est approprié. Sa fonction de surveillance du poids de la bobine fait la différence avec les autres sécheurs bon marché, et il a aussi une température maximale de fonctionnement plus élevée dans sa catégorie.

Pour les utilisateurs avec un volume de production plus élevé, il peut être plus rentable d'acheter l'EIBOS 3D CYCLOPES. Cela leur permet d'alimenter plus d'une imprimante à la fois avec du filament dans des conditions optimales.

Conclusion

Avant de décider d'acheter un sécheur ou de construire une Drybox, il faut tenir compte des besoins particuliers de l'utilisateur. Pour les personnes qui utilisent l'imprimante occasionnellement pour quelques pièces par mois, un bon stockage des bobines suffit. Cependant, à mesure que l'intensité d'utilisation de l'imprimante augmente, l'investissement dans ce type d'équipement peut devenir nécessaire.

Les matériaux les plus exigeants, comme le nylon ou le PC, nécessitent impérativement un séchage correct de la bobine au moment de l'impression et tout au long du processus, donc avoir un sécheur de filament pour eux est fortement recommandé.