Principaux problèmes mécaniques affectant les performances des imprimantes 3D FDM

Bien que la plupart des problèmes des imprimantes 3D FFF soient généralement liés à l'électronique, aux performances de la buse ou à l'état du plateau d'impression, un certain nombre de problèmes mécaniques peuvent survenir occasionnellement et doivent être vérifiés périodiquement.

Perpendiculaire des axes

Ce problème est causé par un assemblage incorrect de l'imprimante 3D, c'est pourquoi il apparaît principalement sur les imprimantes achetées en kit. Ils ne provoquent généralement pas d'échecs d'impression, mais causent des déformations des pièces. L'indicateur principal est l'absence de perpendicularité sur les arêtes des pièces et la seule solution consiste à revérifier l'assemblage de l'équipement.

Dans le cas des imprimantes CoreXY, la perpendicularité des axes peut être due à une différence excessive de tension entre les deux courroies.

Mauvaise lubrification des axes ou présence de saletés

Des axes mal lubrifiés, qu'il s'agisse de barres ou de guides linéaires, peuvent entraîner une augmentation du bruit pendant l'impression. Dans certains cas, le manque de lubrification combiné à l'intrusion de saletés dans les roulements peut provoquer une friction excessive entraînant des pertes de pas des moteurs et des décalages de couches. Il est conseillé de nettoyer et lubrifier régulièrement tous les composants mobiles, en s'assurant qu'ils bougent correctement et sans friction.

Mauvais état des courroies

Les courroies sont responsables de la transmission du mouvement aux axes, il est donc essentiel de vérifier périodiquement leur état.

L'une des principales causes de décalages de couches ou de déviations dimensionnelles est un mauvais réglage de la tension des courroies. Des courroies trop détendues entraînent souvent une mauvaise qualité de surface des pièces en raison de lignes et de marques, tandis qu'une tension excessive peut augmenter la charge du moteur, conduisant à des pertes de pas et des décalages de couches.

Comme mentionné ci-dessus, dans le cas des imprimantes CoreXY, une différence de tension entre les deux courroies peut provoquer une perte de perpendicularité entre les axes, il est donc essentiel non seulement de régler les courroies à la tension appropriée, mais aussi de s'assurer que les deux ont des tensions similaires.

Jeu du filet de l'axe Z

Pendant les rétractions, il est courant que l'imprimante 3D effectue un mouvement rapide de haut en bas sur l'axe Z. S'il y a du jeu entre les filets de la vis et de l'écrou, ces mouvements provoqueront une perte de précision qui se reflétera sur la surface de la pièce. Ce phénomène, appelé « backlash » (jeu), se traduit souvent par des défauts en forme de lignes sur les surfaces des pièces. La seule solution consiste à remplacer les vis et écrous par des modèles de meilleure qualité ou à utiliser des écrous anti-backlash.

Position et état des capteurs de fin de course

Des capteurs mécaniques ou optiques sont couramment utilisés pour détecter la fin de course des axes X et Y. Ces capteurs sont sujets aux pannes, surtout les mécaniques, en raison de leur utilisation répétitive. Le signe principal de défaillance est la collision de la tête lors du homing, et les causes les plus fréquentes sont :

• Position incorrecte : la tête entre en collision avant d'activer le capteur. Il est conseillé de vérifier périodiquement sa position en déplaçant manuellement la tête ou le plateau et de s'assurer qu'aucun obstacle n'empêche l'activation du capteur.
• Défauts de connexion : un câble desserré ou une mauvaise connexion maintient le circuit ouvert en permanence, le capteur ne s'active pas. C'est un problème courant ; pour éviter les collisions pouvant endommager l'imprimante, il est recommandé d'utiliser des fins de course en configuration normalement fermé (NF), de sorte qu'en cas de défaut de connexion, le capteur se déclenche et le problème soit facilement détecté.
• Capteur endommagé : fréquent sur les capteurs mécaniques, qui ont une durée de vie limitée. Dans ce cas, la seule solution est le remplacement du capteur.

Note : Ce guide aborde les concepts de manière générale et ne se concentre pas sur une marque ou un modèle particulier, bien qu'ils puissent être mentionnés. Il peut y avoir d'importantes différences dans les procédures de calibration ou de réglage selon les fabricants, il est donc recommandé de consulter le manuel du fabricant avant de lire ce guide.