Nivellement du plateau d'imprimante 3D : Guide simple et éprouvé étape par étape

Face à une imprimante 3D, il est essentiel d'en comprendre l'anatomie : toutes les pièces et leur fonctionnement.

Vous devez aussi savoir comment calibrer et niveler le plateau pour une impression 3D réussie et de qualité.

En impression 3D, assurez-vous que la distance de la première couche par rapport au plateau est idéale. Pour cela, le plateau doit être nivelé.

Manipulez l'imprimante avec précaution, surtout son plateau. Une mauvaise manipulation peut le déformer (warping). Notez qu'un plan à 3 points a une surface plane entre eux.

La première couche peut être trompeuse. Vérifiez comment elle adhère à l'arrière du plateau.

Le nivellement du plateau est une pratique efficace pour garantir des impressions de haute qualité. Cependant, le nivellement peut être un peu délicat.

Pas de panique, nous avons les astuces pour vous lancer dans l'alignement de votre plateau 3D.

Niveler le plateau d'imprimante 3D. Qu'est-ce que c'est ?

Niveler un plateau d'imprimante 3D, c'est aligner le plateau pour obtenir une distance uniforme entre la buse et toute la surface du plateau. Le nivellement 3D n'a rien à voir avec le niveau du sol ou de l'établi.

Un plateau nivelé permet à une bulle placée dessus d'apparaître décentrée. Au démarrage de l'impression, la première couche sera une pièce plate parfaite.

Le nivellement assure un plateau avec distance uniforme buse-surface sur toute la surface d'impression.

Ne vous concentrez pas sur la distance buse-sol ou buse-établi, elles ne déterminent pas la planéité du plateau.

Pourquoi ai-je besoin d'un plateau nivelé ?

De nombreuses procédures d'imprimante 3D utilisent le FDM (dépôt de filament fondu). Ses propriétés à température donnée permettent de contrôler sa forme. Un plateau nivelé s'étend uniformément sur toute la surface de construction.

Comprendre ces exigences aide à imprimer correctement. Vous devez aussi identifier les problèmes potentiels lors de l'ajustement de la hauteur Z.

Méthodes pour niveler un plateau d'imprimante 3D

Il existe trois façons de niveler le plateau. Toutes sont efficaces ; le choix dépend de vos préférences et de votre compréhension des méthodes.

Pour aligner votre plateau, vous pouvez utiliser :

• Nivellement manuel
• Nivellement par logiciel (software)
• Nivellement par firmware

Nivellement manuel du plateau d'imprimante 3D

Le nivellement manuel utilise les mains pour ajuster le plateau et obtenir un niveau parfait. C'est la méthode la plus simple et facile.

Elle offre un avantage économique : pas besoin de matériel additionnel ni de calculs complexes.

Une imprimante supportant le nivellement manuel a un plateau de construction monté sur le chariot du plateau. Le plateau n'est pas fixe au chariot, mais attaché via vis de nivellement, molettes et ressorts.

Le plateau reste en place pendant le nivellement et supporte le poids des pièces pendant l'impression.

Comment niveler manuellement l'ensemble du plateau de votre imprimante 3D

On utilise généralement quatre vis, une à chaque coin.

Voici la procédure :

• Serrez fermement les vis à tous les coins pour créer un espace de travail suffisant pour les desserrer plus tard. Vissez à mi-course pour garder de la marge. N'enfoncez pas les vis à fond.
• Déplacez l'axe Z0 (home). L'axe Z peut être trop loin du plateau même après desserrage. Ajustez le point final Z-min à un niveau plus bas pour calibrer.
• Avec les indications du menu LCD, déplacez la tête d'impression sur les vis qui donnent une surface plane. Insérez une feuille de papier entre le plateau et la buse.
• Revissez en arrière (desserrer) jusqu'à sentir une résistance en tirant le papier. Le papier ne doit pas être coincé fermement ; une légère pression suffit.
• Répétez pour toutes les vis restantes afin que chaque vis exerce la même force sur le papier.
• Après avoir fini toutes les vis, vérifiez en survolant les vis avec la buse : elles ne doivent pas bouger, rester en position.
• C'est prêt. Après ce processus, vous pouvez commencer l'impression. Ajustez si nécessaire pendant l'impression pour une première couche parfaite.

Après nivellement, c'est sûr de travailler. Mais inspectez et ajustez régulièrement le plateau pour une expérience d'impression de qualité.

Nivellement par firmware

Deuxième méthode : le nivellement par firmware. Utilisé sur imprimantes supportant une intervention utilisateur minimale.

Ces imprimantes ont des systèmes automatiques qui nivellent automatiquement et limitent les interventions manuelles.

Le nivellement par firmware utilise une petite sonde pour détecter le plateau et la distance entre plateau et axe Z (min ou max).

Le firmware fait l'auto-nivellement. Il crée aussi des grilles qui donnent une surface lisse au plateau irrégulier.

Comment niveler le plateau de votre imprimante 3D avec le firmware

Les imprimantes supportant le nivellement par firmware ont un défaut qui l'active automatiquement. Pas besoin de l'allumer/éteindre à chaque utilisation.

Elles ont généralement un assistant avec instructions pour configurer et lancer le firmware.

Suivez les directives du manuel pour niveler le plateau.

Pour niveler par firmware, celui-ci va :

• Chauffer le plateau et la buse pour dilatation et lecture précise.
• La tête d'impression survolera les parties pour stimuler la formation du maillage de la surface détectée.
• L'imprimante imprime plusieurs lignes pour établir le Z-Offset optimal. Vous devrez peut-être lancer manuellement une impression test.
• Il ajustera le Z-offset via le menu LCD. Il changera la position de la pointe de buse en l'approchant ou l'éloignant du plateau. Essentiel pour une première couche uniforme et pour déterminer la distance entre sonde et buse.

Le nivellement par firmware a simplifié ce processus toujours délicat, surtout pour les novices.

Notez qu'il existe plusieurs types de sondes sur imprimantes 3D avec différentes limitations d'application.

Nivellement par logiciel (Software)

Le nivellement par logiciel utilise un logiciel développé pour aligner et niveler le plateau.

Il utilise le logiciel de tranchage MatterControl avec un assistant guidant l'imprimante pour niveler même un plateau de forme obsolète, obtenant une surface uniformément plane et une première couche parfaite.

Le logiciel de tranchage (MatterControl) ajuste les valeurs Z dans le G-code tranché pour faire bouger la buse constamment haut/bas afin d'obtenir une distance relative constante par rapport au plateau.

Le nivellement par logiciel élimine l'effet de cintrage et déformation du plateau dus aux changements de température profonds (chauffage/refroidissement rapides).

Il peut aussi niveler des imprimantes avec plateau en forme de bol, contrairement au nivellement manuel et firmware.

Comment niveler le plateau de votre imprimante 3D par logiciel

Connectez l'imprimante 3D directement à MatterControl via USB depuis votre PC.

Procédure :

• Connectez l'imprimante à MatterControl.
• Descendez et sélectionnez l'onglet « Contrôles » (Controls). Sous celui-ci, sélectionnez « Calibration » et cliquez « Calibration Imprimante ».
• Suivez les directives de l'assistant.
• L'imprimante fera le home sur X, Y, Z. Déplacez-la sur le premier point à calibrer.
• Placez un papier entre buse et plateau. Approchez légèrement la buse pour réduire la distance, puis tirez le papier. Vous devez sentir une légère résistance. Pas assez forte pour bloquer, mais suffisante pour le maintenir.
• Répétez pour chaque point de la grille jusqu'à formation d'un maillage. Cela assure une résistance uniforme sur le papier à chaque point.
• Faites une impression test pour confirmer le nivellement. Si un grand rectangle sort, certains points sont trop loin ou trop près. Affinez le Z-Offset en l'approchant ou l'éloignant du plateau.

Une fois le nivellement fini, vous pouvez continuer l'impression depuis MatterControl ou exporter le G-code tranché vers un périphérique externe.

Après le nivellement, les premières couches s'imprimeront avec une distance relative uniforme au plateau.

Si vous voyez encore des irrégularités sur la première couche, relancez l'assistant. Si les irrégularités sont sur les surfaces de la sonde, affinez le nombre de points de la grille de maillage.

À quelle fréquence dois-je niveler mon plateau d'imprimante 3D ?

Vous devez toujours avoir un plateau nivelé avant d'imprimer. Mais « à quelle fréquence ? »

Le nivellement doit être une maintenance de routine. Après environ 5 à 10 impressions, inspectez l'imprimante pour ajustements nécessaires après nivellement.

Nivelez aussi à chaque changement de température de l'imprimante ou déplacement du hotend.

Types de sondes utilisées dans le nivellement par firmware (Tête d'impression, Nivellement plateau)

1. Sonde capacitive

Utilisée sur Ultimaker 3. Commencez par niveler manuellement le plateau avec les vis. L'imprimante mesurera trois points et déterminera la position la plus appropriée pour compenser.

Avec une sonde capacitive, l'imprimante inclinera les premières couches pour former une couche parfaitement plane. Elle a une puce mesurant la capacitance entre tête d'impression et surface de construction. Facile à utiliser, rares pannes.

2. Sonde type Lulzbot

Cette sonde a un fil reliant la carte et le bloc chauffant ; d'autres fils relient la carte aux quatre rondelles dans le plateau. Au démarrage, la Lulzbot essuie la buse et sonde un coin.

Elle passe par toutes les rondelles, sondant chacune. Ce système n'a pas besoin de calibration, donc peut rapidement échouer à niveler.

Si échec, nettoyez manuellement pour la remettre sur les rails.

3. Sonde inductive

Les sondes inductives détectent le métal conducteur. Efficaces pour déclencher au même point, mais obligent à utiliser des valeurs de Z-offset lors de l'impression.

Problème : les impressions finales n'adhèrent pas. Vous devez saisir les valeurs de Z-offset au départ, puis l'imprimante fonctionne seule.

Autres types de sondes

• Résistances sensibles à la force (FSR)
• Accéléromètre
• Sonde tactile (Touch Probe)
• Capteur IR
• Microswitch

Réflexion finale

Travailler avec des imprimantes 3D est une excellente expérience. Comprendre l'anatomie de l'imprimante facilite son utilisation.

Mais comme tout appareil, une imprimante 3D a besoin de bonnes pratiques d'inspection et maintenance, et l'une des parties les plus sensibles est le plateau d'impression.

Le plateau est responsable de la qualité de la première couche et des couches suivantes. Un plateau plat et nivelé produira une première couche constante et une impression finale de haute qualité.

Après avoir vu les différentes méthodes de nivellement, je pense que ce ne sera plus un défi pour personne. Vous pouvez aussi consulter une chaîne YouTube expliquant bien comment niveler le plateau d'imprimante 3D.