Quel diamètre de filament est le meilleur :1,75 mm ou 3 mm ?

L'article suivant tente de clarifier les différences entre les filaments de diamètre 1,75 mm et 3 mm (un filament de 3 mm a le même diamètre et 2,85 mm), une question que de nombreux utilisateurs d'impression 3D ont tendance à se poser avant d'acquérir une imprimante 3D.

De nombreuses imprimantes 3D professionnelles et industrielles la plupart utilisent un Système Bowde pour réduire le moment d'inertie, généré par le poids des moteurs, sur l'axe du HotEnd et ainsi avoir plus de précision d'impression) utilisent un filament de 3 mm de diamètre .

L'une des choses qui utilise 3 mm et non 1,75 mm dans ce type de machines, c'est parce que le moteur de l'extrudeuse doit travailler beaucoup moins . Ensuite, nous expliquons pourquoi :

Si l'on suppose que dans des conditions théoriques une imprimante 3D avec pignon déplace un filament avec un rayon R=10 mm, tournant 10 tours avec un filament de 1,75 mm (par exemple PLA 1,75 mm) déplacerait 1 511,29 mm³ de volume de plastique. Afin de déplacer le même volume avec un filament 3 mm (par exemple PLA 3 mm), le pignon de l'extrudeuse n'aurait besoin que de 3,4 tours .

  

Maintenant, nous faisons les opérations précédentes dans l'ordre inverse pour obtenir les tours que le même pignon du moteur de l'extrudeuse avec un filament de 3mm doit tourner :

 

Cette réduction favorise la réalisation d'impressions 3D durables , car avec le filament de 1,75 mm, les moteurs peuvent être surchauffés par les mouvements rapides que vous devez effectuer pour pousser et rétracter le matériau, perdre des pas et ruiner toute la pièce à imprimer. Un autre avantage d'avoir moins d'alimentation en filament est que le pignon marque moins de filament au moment de faire les rétractions .

Image 1 : la différence de longueur marquée par le moteur de l'extrudeuse peut extruder la même quantité de volume pour les filaments de 1,75 mm et de 3 mm

Lors de l'utilisation de matériaux flexibles (Filaflex ou TPU) ou fragiles (Lay-Woo3D) le filament de 3 mm a l'avantage d'être plus résistant à la flexion que le même filament en 1,75 mm. De plus, grâce à cette résistance, le matériau reste plus tendu lors de son enroulement, ce qui aide les fabricants à obtenir des bobines avec un alignement presque parfait et sans chevauchement.

Au début, le filament était de 3 mm en raison de la facilité de fabrication dans cette mesure avec une tolérance acceptable, mais à mesure que la technologie a évolué, les grands fabricants d'imprimantes 3D ont exigé le passage à 2,85 mm (nº 4 pouces) pour être un mesure standard dans le monde de la fabrication industrielle, dans lequel il existe des outils de ce diamètre et très précis.

Ce changement favorise également les imprimantes 3D avec système Bowden, puisque ces systèmes utilisent des tubes PTFE de 1/8" (3,175 mm) de diamètre intérieur, donc si un filament de 3 mm avec une tolérance de ± 0,05 est utilisé (Attention aux filaments de mauvaise qualité qui peuvent avoir des zones de 3,2 mm) le matériau peut glisser très juste à travers le tube PTFE , provoquant un frottement élevé qui provoquera des sauts dans l'extrudeur voire un colmatage total avec des filaments de faible qualité qui ne respectent pas la tolérance indiquée par le fabricant .

Avec le Système Direct le filament est introduit dans le HotEnd immédiatement et donc ce problème ne se produit pas, indépendamment de l'utilisation de 2,85 mm ou 3 mm. Cette mesure de 3 mm est également favorable pour l'utiliser avec des  diamètres de buse supérieurs à la normale (0,8 mm, 1 mm, 1,2 mm ou plus) pour pouvoir avoir un bon contrôle du matériel entre l'entrée et la sortie du  buse. Comme il est évident, avec une buse de diamètre plus petit que d'habitude (0,35 mm, 0,3 mm, 0,25 mm ou moins) l'utilisation d'un filament de 3 mm est un inconvénient à être contraint d'utiliser une faible vitesse d'extrusion, ce qui peut entraîner des traces de matière dans la pièce. Dans le cas précédent, la meilleure option est d'utiliser un filament 1,75 mm qui, en combinaison avec de petits diamètres de buse, est possible d'obtenir des modèles très petits et détaillés.

Image 2 :Système Tumaker Voladora Bowden

Image 3 :Système direct Mendel Max XL

Ce diamètre de 1,75 mm , ayant moins de résistance à la flexion, nécessite moins de pression pour être déplacé par l'extrudeuse , ce qui implique une conception d'extrudeuse plus simple que pour le filament de 3 mm, des composants électroniques plus simples et peut être utilisé dans n'importe quelle imprimante 3D avec n'importe quel type d'extrudeuse sans grande difficulté (à ne pas confondre avec n'importe quel type de système d'entraînement).

En guise de conclusion finale à cet article et compte tenu du fait que ce n'est pas une mince affaire, nous pouvons dire que le filament de 1,75 mm est plus adapté à un usage non professionnel, avec des imprimantes 3D de bureau où les impressions 3D sont souvent réalisées pendant de nombreuses heures ou journées. Et d'autre part, le filament de 3 mm est plus adapté aux imprimantes 3D professionnelles ou industrielles où les impressions 3D des jours pairs sont généralement réalisées, avec de grands diamètres de sortie.