Maîtriser le calibrage de l'extrudeur : 7 étapes expertes pour une qualité d'impression 3D constante

Le calibrage est le processus d'ajustement d'un système pour le maintenir dans les spécifications.

Il assure la précision et la répétabilité mais permet aussi l'affinage. Il améliore aussi la qualité d'impression en évitant sous-extrusion et sur-extrusion.

L'ensemble du processus de calibrage de l'extrudeur fait référence à la vérification que tous les dispositifs de mesure ou contrôle fonctionnent correctement en utilisant des équipements de test ou comparaison avec des standards traçables aux standards nationaux.

Avoir un extrudeur parfaitement calibré plus souvent assure des impressions constantes du début à la fin, particulièrement car les changements de température affectent la constance dans le temps.

Vous aurez besoin de trois choses pour un calibrage réussi :

• Une hotend avec thermistance accessible
• Un moyen de mesurer la température à la surface d'impression (le plateau) – comme un thermomètre infrarouge (voir sur Amazon)
• Référence de température

Dans une imprimante 3D, le processus est nécessaire pour s'assurer que l'extrudeur et la hotend créent la bonne force pour pousser le filament en le testant contre un référentiel.

Le calibrage de l'extrudeur fournira des directives claires sur la quantité de chaleur à générer pour fondre la bonne quantité de plastique.

Voici les étapes correctes, en supposant que vous ayez déjà monté votre thermistance (voir sur Amazon) correctement et mise en place.

Étape 1 : Préparez votre poste de travail

Assurez-vous d'avoir tout prêt. Dévissez l'extrudeur de l'imprimante, retirez tous les porte-bobines et essuyez tous les vieux plastiques.

Un calibrage parfait peut prendre du temps selon votre modèle, alors mettez-vous à l'aise avec de la bonne musique.

– Une imprimante 3D

– Un ordinateur avec logiciel de tranchage installé

– Tout filament non flexible

– Pied à coulisse pour filament non flexible (voir sur Amazon) (Optionnel)

Étape 2 : Chargez le filament

Préchauffez la buse à la bonne température pour le type de filament. Si vous avez un filament non flexible préchargé, préchauffez à la température du filament installé.

Sinon, préchauffez l'imprimante, chargez plus de filament comme d'habitude, en retirant tout matériau utilisé précédemment.

Pour le plateau chauffant, retirez l'anneau tenant le tube d'alimentation & un tournevis ou autre outil pour pousser le filament. Poussez-les vers le bas presque au contact du bloc chauffant.

Vous pourriez avoir besoin de quelques tapotements selon le plastique, car certains pourraient se déchirer si on pousse trop fort au premier essai ! Si vous avez un pied à coulisse, mesurez le diamètre du filament.

La valeur en mm devrait être autour de 2-4. Le pied à coulisse n'est pas requis si vous avez des plaques de calibrage.

Étape 3 : Connectez l'ordinateur

Connectez l'imprimante à votre ordinateur via USB ou Wi-Fi si les deux le supportent.

Ensuite, ouvrez et installez le logiciel de tranchage pour transférer des commandes G-code mono-ligne de l'ordinateur à l'imprimante. Un bon exemple pour le calibrage est Simplify3D.

Trouvez la section dédiée à l'impression connectée. Avec Simplify3D, c'est sur la fenêtre de panneau de contrôle machine. Les imprimantes RAMPS ou Atmega permettront d'utiliser le Moniteur Série dans l'IDE Arduino.

Une fois trouvé, vous devriez pouvoir envoyer la commande M83 pour activer le mode relatif sur votre extrudeur.

Étape 4 : Marquez le filament et commencez l'extrusion

Vous transmettrez environ 100 mm de filament via la hotend lors du calibrage.

D'abord, utilisez le pied à coulisse et un marqueur pour mesurer et marquer 120 mm à l'entrée de votre extrudeur. Cette mesure sera votre point de référence.

Envoyez maintenant G1 E100 F100 à votre imprimante ; elle extrude lentement ce qu'elle interprète comme 100 mm de filament. Le processus prend environ une minute.

La courte durée élimine la tension du filament ou toute pression dans la hotend et évite le bourrage.

Étape 5 : Répétez la mesure

À ce stade, la longueur réelle de filament extrudée devrait être précisément 100 mm.

Vérifiez en mesurant de l'extrudeur à la marque de l'étape précédente. Votre imprimante sous-extrude probablement si cette mesure dépasse 20 mm. Vous devez augmenter vos steps/mm.

Si la mesure est inférieure à 20 mm, votre imprimante sur-extrude, il faut baisser vos steps/mm.

La sur-extrusion et la sous-extrusion sont mauvaises ; corrigez-les dès que possible. Vous pouvez aussi corriger en ajustant le diamètre du filament ou le multiplicateur d'extrusion.

La valeur mm sera probablement inférieure à 1,75. Ensuite, entrez la largeur d'extrusion définie dans votre trancheur.

Étape 6 : Calculez la valeur correcte de steps/mm

Pour accorder précisément votre extrudeur, déterminez la valeur steps/mm actuelle, correcte et incorrecte.

Commencez par envoyer M503 pour afficher une série de valeurs. Localisez echo: M92 et déterminez la valeur e (souvent à la fin de cette ligne). C'est votre steps/mm actuel.

Une fois obtenu, déterminez le steps/mm physique. Déterminez d'abord combien de filament a été extrudé.

Faites-le en mesurant la distance de la marque à l'extrudeur, puis soustrayez de 120.

Déterminez le nombre de pas faits par l'extrudeur pour extruder le filament. Multipliez le steps/mm par la longueur qui aurait dû être extrudée, ici 100 mm.

Utilisez ces valeurs pour obtenir le steps/mm physique et actuel. Divisez simplement les valeurs par la longueur extrudée.

Après cela, définissez ceci comme steps/mm de votre imprimante, et c'est bon.

Étape 7 : Définissez votre nouvelle valeur steps/mm

Commencez par envoyer la commande M92 E###.# ; remplacez les # par la valeur steps/mm de l'étape précédente. Ensuite, envoyez M500 pour sauvegarder dans la mémoire.

Vérifiez si la valeur e correspond à votre nouveau steps/mm en allumant/éteignant l'imprimante et envoyant M503. Sinon, répétez la première partie de cette étape.

Vous pouvez aussi répéter les étapes 1 à 4 pour vérifier si l'extrudeur est bien calibré.

Astuces pour calibrer votre extrudeur

Les étapes physiques ci-dessus donnent un extrudeur calibré. Cependant, quelques astuces peuvent le rendre plus facile et précis :

1. Calibrez régulièrement

Le calibrage vise à assurer que l'imprimante pousse la quantité précise de filament via la hotend. Faites des calibrages réguliers.

Trop de filament cause sur-extrusion : stringing, bourrelets, détails tombants. Une sur-extrusion extrême mène au bourrage et blocages.

Trop peu de filament introduit des espaces entre couches. L'espace entre couche du bas et du haut peut s'élargir par couches manquantes. L'adhérence peut soumettre à délaminage et gauchissement.

2. Vérifiez le calibrage à différentes températures

Les choses se dilatent en chauffant. Si vous calibrex basé sur une température spécifique, le calibrage changera avec la température.

Par exemple, si vous calibrex à 20 °C avec une chute de 5 °C, il restera calibré à 0,2 mm. Mais si la température change de 7-8 °C, le calibrage changera significativement. Vous devrez refaire le processus, rendant le calibrage pour un objet spécifique trop fin ou trop épais.

3. Utilisez au moins 4 (de préférence 5) angles différents pour calibrer

C'est une bonne pratique de faire 25 steps/mm, donc pour 0,2 steps/mm, utilisez 2,5 – 2,7 steps/mm, etc. (ne faites pas des incréments de 0,1 mm car trop petit).

Exemple steps/mm : 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 3,0, 3,1

Il y a sept points de calibrage, donc 5 calibrages donnent 35 points, assurant que l'extrudeur donne la même quantité à toutes les hauteurs et angles.

Vous pourriez calibrer par pas de 1 mm. Nous ne le recommandons pas car vous aurez plus de variations, 1 mm étant petit et difficile de remarquer des différences comme 0,1 mm.

Prenez le point de calibrage à la hauteur où vous imprimez le plus (ex: points 1-4 à hauteur 0 mm, 5-7 à 10 mm).

Si possible, rassemblez de petites impressions prenant plus de 10 minutes. Ainsi, quand vous calibrex un extrudeur, il est calibré pour les longues impressions.

Pendant ce temps, l'extrudeur peut subir des changements de température ou d'humidité affectant le calibrage.

En résumé

Le calibrage de l'extrudeur est un processus essentiel pour votre imprimante 3D. Il permet d'extruder une quantité précise de filament, pour des dimensions précises et une meilleure finition.

Si vous êtes débutant et que le processus semble difficile, cherchez des étapes de calibrage ou des calculateurs d'extrudeur en ligne ; assurez-vous juste de savoir ce que vous faites.