Déformation de l'impression 3D :Pourquoi cela provoque-t-il et comment l'éviter

L'impression 3D est un processus de fabrication additive précis, précis et adapté à la fabrication de produits aux conceptions complexes. Cependant, il est courant pour de nombreux utilisateurs, en particulier les débutants, de rencontrer plusieurs défauts. L'un des défauts courants de l'impression 3D est le gauchissement de l'impression 3D.

La déformation de l'impression 3D se produit pour de nombreuses raisons, ce qui rend l'impression 3D frustrante pour de nombreuses personnes. Par conséquent, cet article discutera du gauchissement de l'impression 3D, de ses causes, des correctifs possibles et de la manière d'empêcher le gauchissement de l'impression 3D.

Concept de déformation d'impression 3D

Le gauchissement est la déformation d'une pièce par rapport à sa forme prévue.

Comprendre le gauchissement de l'impression 3D n'est possible qu'en comprenant le processus d'impression 3D et son lien avec le filament d'impression 3D. L'impression 3D consiste à extruder un filament liquide d'une buse chauffée vers un lit d'impression chauffé (la plupart du temps). En touchant le lit d'impression, le liquide se condense en sa forme solide.

Le filament d'impression 3D conserve ses propriétés mécaniques lors des changements de phase. Cependant, ils sont soumis à l'expansion et au rétrécissement (le degré de cet effet physique dépend du filament). Les changements de température pendant l'expansion et le rétrécissement du filament d'impression 3D assurent une différence d'expansion. Si le filament extrudé refroidit brusquement pendant le rétrécissement, cela peut entraîner l'étirement de la couche précédente. Par conséquent, cela peut entraîner des impressions 3D déformées.

Warping Shows dans les impressions 3D des manières suivantes :

-Les impressions 3D déformées s'affichent le plus au niveau de la couche de base car elles subissent une large plage de températures en raison des couches successives.

-D'autres couches peuvent également se déformer en raison de l'effet pull-up des couches suivantes lorsqu'elles refroidissent sur les couches froides.

-Une couche de base solide peut également provoquer une déformation en adhérant au lit d'impression.

Il existe d'autres moyens pour que le gauchissement de l'impression 3D se manifeste. Ceux-ci sont entièrement discutés dans la section ci-dessous.

Qu'est-ce qui cause le gauchissement de l'impression 3D ?

La principale cause de déformation de l'impression 3D est la différence de température lors de l'extrusion du filament. Cependant, il existe d'autres causes. Vous trouverez ci-dessous quelques causes fréquentes auxquelles vous devez faire attention lors de l'impression 3D.

1. Différence de température

Lors de l'extrusion, le filament chauffé subit une dilatation et un retrait. Les différences de température peuvent prolonger ou réduire la dilatation. Si le filament extrudé refroidit brusquement, cela peut entraîner une impression 3D déformée.

C'est la raison la plus courante du gauchissement de l'impression 3D, et cela se produit en raison d'un refroidissement irrégulier, d'une mauvaise ventilation, d'une vitesse de ventilateur de refroidissement insuffisante et d'un mauvais choix de filament d'impression 3D.

2. Mauvaise adhérence au lit

La première couche de l'impression 3D doit adhérer correctement au lit d'impression. Lorsque cela ne se produit pas, la couche suivante peut rétrécir et remonter la première couche. Ceci, à son tour, peut conduire à une impression 3D déformée. Une mauvaise adhérence au lit peut être le résultat de ce qui suit :

• Mise à niveau incorrecte du lit
• Mauvaise utilisation/absence d'adhésif
• Hauteur de buse incorrecte
• Extrusion insuffisante
• Un lit d'impression 3D sale

3. Paramètres de découpage incorrects

Le slicer détermine le chemin d'impression 3D calculé à partir de l'orientation de l'objet, du matériau et de la résolution souhaitée. Par conséquent, des paramètres de slicer incorrects peuvent entraîner des erreurs dans la pièce. Cela peut entraîner des plaques de construction détachées et une déformation de l'impression 3D.

4. Impression trop rapide

Une impression trop rapide peut entraîner ce qui suit, ce qui peut entraîner des impressions 3D déformées :

• Le filament en plastique s'enroulera au lieu de rester à plat.
• Une impression rapide peut également entraîner un refroidissement brutal de la couche. De plus, cela rendra la couche de plastique cassante.

Comment réparer les impressions 3D déformées ?

Réparer une impression 3D déformée est presque impossible, en particulier pour les produits qui nécessitent une précision, une précision et une tolérance élevées. Cependant, pour les produits qui ne nécessitent pas autant de tolérance, la seule solution au gauchissement de l'impression 3D consiste à réchauffer la pièce à l'aide d'un pistolet thermique et à la mettre en forme.

La solution de déformation d'impression 3D la plus envisagée consiste à réimprimer le modèle. Cependant, cela ne devrait se produire qu'après avoir pris en compte les conseils mis en évidence ci-dessous.

10 conseils pour éviter le gauchissement de l'impression 3D

En raison de la faible tendance à réparer une impression 3D déformée, vous devez savoir comment éviter le problème avant d'imprimer. En plus de cela, cela peut également augmenter le coût du service d'impression 3D. Vous trouverez ci-dessous plusieurs conseils que vous pouvez intégrer avant et pendant l'impression pour une impression 3D de qualité.

1. Nivelez le lit d'impression

Le nivellement du lit d'impression vous permet d'obtenir la distance parfaite entre la buse et le lit d'impression. D'une part, une buse fermée peut conduire à rayer le lit (cela ne provoque pas de déformation). D'autre part, une buse éloignée peut entraîner le refroidissement du filament extrudé avant qu'il ne se fixe sur le lit d'impression. Cela réduira l'adhérence du filament extrudé et provoquera un gauchissement. Vous pouvez niveler le lit d'impression en effectuant un test papier ou en utilisant un test d'impression.

2. Chauffer le lit d'impression et la tête à une température plus élevée pour les premières couches

Le chauffage du lit d'impression et de la tête peut garantir que le filament extrudé a une viscosité plus élevée et adhère mieux au lit d'impression. Pour la première couche, veillez à augmenter la température d'impression d'environ 5°C. Cependant, notez que cela dépend du matériau avec lequel vous travaillez.

3. Utilisez une enceinte chauffée

Une enceinte chauffée garantira que l'autre partie de l'impression 3D ne subira pas de déformation. Pour ce faire, il maintient la température stable et réduit le degré de rétrécissement.
Toutes les imprimantes ne sont pas équipées d'un boîtier chauffant. Cependant, il est possible d'en bricoler un.

4. Utilisez un radeau et un bord

Le radeau et le bord sont également des modules complémentaires que vous pouvez utiliser pour empêcher le gauchissement de l'impression 3D. Un radeau est une couche supplémentaire solidement attachée à la couche de fondation. Cela maintient la couche vers le bas et améliore l'adhérence au lit d'impression. D'autre part, un bord se fixe au bord extérieur et remplit la même fonction d'amélioration de l'adhérence.

5. Configurer les paramètres de découpage

Vous pouvez également configurer les paramètres de découpage pour empêcher la déformation de l'impression 3D. Vous pouvez utiliser deux paramètres. L'une consiste à augmenter la hauteur de couche de la première couche en augmentant la surface de contact. Cela augmentera l'adhésion sur la plate-forme.

Une autre façon consiste à étendre la largeur de la ligne du premier calque. Cela augmentera la pression d'extrusion, augmentera l'adhérence et réduira les risques de bouclage. Assurez-vous que la configuration n'affecte pas l'épaisseur de paroi et d'autres paramètres.

6. Réduire la densité de remplissage des modèles 3D

La densité de remplissage est la quantité de filament à l'intérieur du modèle. L'augmentation de la densité de remplissage entraînera un rétrécissement important lors du refroidissement, ce qui entraînera un gauchissement.

La diminution de la densité de remplissage réduira le taux de rétrécissement, diminuant les impressions 3D déformées.

7. Réduire la vitesse d'impression

La réduction de la vitesse d'impression peut empêcher le gauchissement en réduisant le gondolage de l'impression 3D. De plus, en réduisant la vitesse d'impression, le refroidissement devient facile, il y a une bonne adhérence et il y a une réduction des contraintes internes.

8. Éteignez le ventilateur de refroidissement pour les premières couches

Les ventilateurs de refroidissement accélèrent le processus de refroidissement. Lorsqu'ils sont élevés, ils peuvent brusquement refroidir le filament extrudé lors du rétrécissement, ce qui tire les matériaux vers le haut. En outre, cela peut entraîner une mauvaise adhérence des premières couches au lit d'impression. En conséquence, conduisant à des impressions 3D déformées. Par conséquent, il est recommandé d'éteindre le ventilateur de refroidissement et de garder la première couche au chaud.

9. Nettoyage du lit d'impression

Le nettoyage du lit d'impression peut également aider à réduire les risques de déformation. En effet, la poussière et la saleté peuvent réduire l'adhérence du filament au lit d'impression.

10. Utilisez des adhésifs

Utilisez des colles, du ruban adhésif bleu ou tout autre produit adhésif pour améliorer l'adhérence du filament au lit d'impression. Cependant, assurez-vous que l'adhésif n'affecte pas le filament et qu'il est compatible avec le lit d'impression.

Différences entre la déformation ABS et la déformation PLA dans l'impression 3D

La déformation de l'impression 3D dépend des propriétés du filament d'impression 3D. En conséquence, il existe une différence entre le gauchissement ABS et le gauchissement PLA. Comprendre la différence entre les deux matériaux ne peut se produire qu'en comprenant leurs propriétés.

Le PLA est un thermoplastique avec une résistance, une rigidité et une température de fusion plus élevées. Cependant, il a une faible température de fusion et est sensible au gauchissement de l'impression 3D. De plus, une fois le filament durci, il devient cassant, ce qui réduit l'adhérence des couches au lit d'impression.

L'ABS est plus faible, léger et moins rigide que le PLA. Ainsi, il nécessite plus d'efforts d'impression en raison de sa résistance à la chaleur et de sa sensibilité au gauchissement. Par conséquent, lors de l'impression d'ABS, utilisez un lit d'impression chauffé et une buse à une température d'environ 40 à 50 degrés Celsius.

Dans l'ensemble, la principale différence entre eux est que l'ABS a tendance à se déformer davantage que le PLA. En effet, lorsque la température du lit d'impression est trop basse ou que la température de la buse est trop élevée, le PLA a simplement tendance à s'enrouler, mais dans l'ensemble, le gauchissement est moins important que l'ABS.

Quels autres défauts dans l'impression 3D ?

Le gauchissement de l'impression 3D n'est pas le seul défaut d'impression 3D que vous pouvez rencontrer. Voici quelques défauts courants dans le processus :

1. Fantôme

Les images fantômes sont l'apparition de petites lignes répétitives sur la surface du modèle. Cela se produit en raison de la génération de vibrations lorsque l'extrudeuse change de direction. Vous pouvez résoudre le problème en réduisant la vitesse d'impression et en vérifiant le composant mécanique de l'imprimante.

2. Pied d'éléphant

Il s'agit de l'expansion des premières couches du modèle 3D dans le plan horizontal. Cela se produit en raison de la proximité de la buse avec le lit d'impression ou des températures élevées du lit d'impression. Vous pouvez éviter le pied d'éléphant en diminuant la température du lit.

3. Surchauffe/tuilage

Cela se produit en raison du chauffage du filament et de l'extrusion à très haute température. Par conséquent, le filament a moins de temps pour refroidir. Par conséquent, il s'effondre ou s'affaisse. Pour éviter le curling, baissez la température et augmentez la vitesse du ventilateur de refroidissement.

4. Cordage

Le filage se produit lorsque le plastique s'égoutte d'une section d'impression et adhère à une autre section lorsque la buse se déplace. Le problème se pose en raison de paramètres inexacts. Vous pouvez empêcher le cordage en réduisant la température et en augmentant la vitesse de rétraction de l'imprimante.

5. Craquer

Cela se produit lorsque les couches ne sont pas correctement jointes. Cela se produit en raison d'une mauvaise adhérence entre les couches ou d'un retrait thermique.

Pour éviter les fissures, augmentez la température et réduisez la vitesse du ventilateur de refroidissement. Vous pouvez également vous assurer qu'il y a un refroidissement adéquat pendant l'impression.

Conclusion

Le gauchissement de l'impression 3D est un phénomène courant lors du gauchissement. Cela se produit principalement en raison de la différence de température qui entraîne une variation du refroidissement. En raison de son caractère courant, il est nécessaire d'empêcher le processus. Par conséquent, cela parle du gauchissement de l'impression 3D, de ses causes et de sa solution, et de la manière de le prévenir.

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FAQ

Le filament peut-il provoquer une déformation ?

Oui, l'utilisation du mauvais filament peut entraîner une déformation de l'impression 3D. Par exemple, le PLA et l'ABS sont des filaments courants dans l'impression 3D. Cependant, l'ABS est plus susceptible de se déformer en raison de ses propriétés. Assurez-vous de comprendre le filament avec lequel vous travaillez pour tirer le meilleur parti de l'impression 3D.

À quelle température le PLA se déforme-t-il ?

Le PLA subit des changements dimensionnels même à environ 70 °C. Cependant, à une température plus élevée (environ 170 °C), l'objet s'est complètement effondré (fondu).

Le filament humide peut-il provoquer une déformation ?

Oui, les filaments humides peuvent devenir cassants pendant l'impression, ce qui réduit l'adhérence au lit d'impression. En dehors de cela, les filaments humides peuvent provoquer des bulles qui nuisent à la qualité de l'impression 3D.