Conseils pour éviter le warping et la fissuration

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Bonjour Machine Bros!
Dans ce dernier volet de conseils pour éviter le warping et la fissuration (cracking), je veux vous parler de ces deux problèmes très courants qui surviennent lors de l’impression en 3D.

Si vous imprimez depuis longtemps, expérimentez divers filaments, vous avez peut-être remarqué qu’il existe des matériaux avec lesquels il est plus facile d’imprimer en 3D que d’autres. Dans une large mesure, la facilité avec laquelle un certain filament est imprimé dépend de la façon dont ce matériau est susceptible de se déformer et de se fissurer. C’est pourquoi nous avons écrit cet article, pour expliquer en quoi consistent ces deux problèmes, pourquoi ils se produisent et des recommandations pour les éviter.

Le warping et la fissuration
Le warping et la fissuration

Qu’est-ce que le warping et la fissuration?

Les deux problèmes sont liés à la contrainte thermique du matériau, qui n’est rien de plus que l’ensemble des contraintes qui se produisent à l’intérieur de la pièce en raison des contractions thermiques. Lorsque l’adhérence du filament au lit d’impression n’est pas bonne, la pièce a tendance à se décoller, en particulier, les coins des pièces longues se décollent. Ce problème est ce que nous appelons le warping. De plus, lorsque l’on observe que ce même problème se produit entre les couches d’impression, c’est ce que l’on appelle la fissuration, du fait de ce phénomène l’adhérence du matériau entre les couches est compromise.

En général, les deux problèmes surviennent en raison des mêmes facteurs, ce qui différencie généralement l’un de l’autre, c’est qu’en cas de warping, nous observerons que le problème se produit en référence au lit d’impression, et des fissures seront observées entre les couches de la pièce imprimée.

En science des matériaux, il existe une propriété physique qui représente numériquement à quel point un matériau se contracte ou se dilate en fonction des changements de température auxquels nous exposons ledit matériau, c’est ce qu’on appelle la dilatation thermique, et le coefficient de dilatation thermique est la valeur qui explique à quel point cet effet est prononcé dans un matériau donné. Alors le coefficient de dilatation thermique est le quotient de la variation longitudinale ou volumétrique relative entre la variation de température. Il est important de le savoir, car de cette manière, nous pouvons conclure qu’un matériau avec un coefficient de dilatation thermique plus élevé sera plus sujet au warping et à la fissuration qu’un matériau avec un coefficient de dilatation thermique inférieur.

Pour vous donner un exemple qui montre que cela est vrai, nous citerons deux matériaux largement utilisés et bien connus dans le monde de l’impression 3D. D’une part, nous avons du PLA avec un coefficient linéaire de dilatation thermique (CLTE), d’environ 7,5, un matériau dont nous savons de notre propre expérience qu’il ne souffre pratiquement pas de warping ou de fissuration. D’autre part, nous avons un ABS avec un CLTE approximatif de 11, qui, nous le savons, est assez sujet au warping et à la fissuration.

REMARQUE: les valeurs CLTE sont exprimées en 1×10-5/°C

coeficiente lineal de dilatación térmica
Le CLTE est la pente de la courbe d’expansion

En règle générale, nous aimerions mentionner que la plupart des matériaux ont tendance à se dilater lorsque nous fournissons de la chaleur et à se contracter, mais il existe des matériaux qui se comportent de manière inversée, c’est-à-dire qu’ils se contractent à mesure que la chaleur leur est fournie et se dilatent, sinon les autres. On dit que ces matériaux possèdent une dilatation thermique négative.

Les filaments que nous utilisons couramment dans l’impression 3D (PLA, ABS, PETG, TPU, Nylon, ASA, PC) sont fabriqués à partir de matériaux qui se comportent de la première manière que nous avons mentionnée (ils se dilatent lorsqu’ils sont fournis avec de la chaleur et se contractent lorsque être à des températures plus basses).

Comme nous le savons déjà, les matériaux se contractent ou se dilatent en fonction de la température à laquelle ils sont exposés, par conséquent, plus les changements de température sont importants, plus les changements dimensionnels sont importants. Il est extrêmement important de le savoir car cela nous indique qu’il existe une autre variable qui affecte plus ou moins la possibilité que notre impression souffre de warping et/ou de fissuration, nous parlons de l’ampleur du changement de température dans le filament en sortant de l’extrudeuse et en entrant en contact avec l’air et le lit chaud.

Tout cela signifie que les filaments qui nécessitent des températures plus élevées pour être fondus seront plus sujets au warping et à la fissuration, en raison de la plus grande différence de température entre les trois variables mentionnées (la température de l’extrudeuse, la température l’environnement et la température du lit chauffé). Ensuite, plus les changements dimensionnels que subira ce matériau seront importants.

Exigences matérielles

MatérielTempérature de l’extrudeuse (ºC)Température du lit (ºC)
PLA195 – 22050 – 70
ABS215 – 250100 – 110
PETG225 – 25075 – 90
TPU210 – 24550 – 75
Nylon220 – 27070 – 100
ASA240 – 260100 – 110
PC260 – 310100-120

En raison de ce qui précède, il est conseillé que lors de l’impression avec des filaments qui nécessitent des températures élevées pour être fondus (par exemple, PC) ont un lit chaud capable d’atteindre des températures plus élevées, et ont également une imprimante fermée, cette dernière afin que la température de l’air dans la zone de travail de l’imprimante soit maintenue aussi constante que possible et à des températures supérieures à la normale. De plus, avec une imprimante fermée, on évite la circulation des courants d’air qui peuvent changer brutalement et radicalement la température du filament à la sortie de la buse, ou du modèle imprimé en 3D.

Il existe une autre valeur qui nous indique à quelle température un polymère diminue sa densité, sa dureté, sa rigidité et son pourcentage d’allongement. Cette valeur est connue sous le nom de température de transition vitreuse (Tg). Lorsque le matériau est fondu, il n’est pas affecté par le retrait thermique. Mais lorsque le matériau se solidifie et qu’il est à une température inférieure à la Tg, c’est à ce moment que les contractions thermiques commencent à provoquer des contraintes thermiques. Plus la Tg d’un matériau est élevée, plus la température à laquelle il devra fondre sera élevée; Et de même, plus la différence entre la température Tg d’un matériau par rapport à la température de l’environnement et du lit est grande, plus les risques de warping et/ou de fissuration sont grands. Par exemple, on peut citer à nouveau les deux matériaux couramment utilisés en impression 3D, le PLA qui a une Tg approximative de 52 ° C, et l’ABS qui a une Tg approximative de 98 ° C.

Et enfin, le module de Young ou module d’élasticité longitudinal est un paramètre qui caractérise le comportement élastique d’un matériau. Ce paramètre influe également sur la façon dont un matériau sera sujet au warping et à la fissuration, plus le module d’Young est élevé, plus le matériau est rigide, à l’inverse, les matériaux avec un module d’Young inférieur sont plus élastiques, donc plus faciles à plier sous charge.

Lorsque le matériau est plus élastique, il est moins sujet au warping et à la fissuration, car les contraintes internes induites par les contraintes thermiques sont mieux dissipées dans ce type de matériau. Étant élastiques, les couches supérieures sont moins susceptibles de plier les couches inférieures.

Cela peut être facilement visualisé dans un élastique (bande élastique), faisons un exercice imaginatif, supposons que nous attachons un élastique (ou bande élastique) à n’importe quelle charge (tout objet pesant 1Kg par exemple), en tirant sur l’élastique à une extrémité (on exerce une tension) il sera moins probable que l’on puisse déplacer la charge imaginaire que si on faisait de même mais avec un fil de cuivre, Cela se produit simplement parce que l’élastique (bande élastique) a un module de Young inférieur, c’est-à-dire qu’il s’agit d’un matériau plus élastique, il sera nécessaire de tirer beaucoup plus de la bande pour pouvoir déplacer la charge imaginaire (n’importe quel objet).

Revenons à l’impression 3D et aux filaments, nous pouvons l’apprécier avec le TPU (un matériau flexible) qui, bien qu’il soit un matériau avec un CLTE élevé, est contrebalancé par son faible module de Young, donc, il est moins sujet à le warping et à la fissuration.

Young's modulus
Module d’Young.

Il existe des techniques utilisées par les utilisateurs d’imprimantes 3D pour éviter le warping et la fissuration, qui reposent sur l’utilisation de méthodes améliorant l’adhérence du filament au lit d’impression, et aussi, ils essaient de réduire la contrainte thermique, réduisant la différence de température entre le filament fondu, la température ambiante et la température du lit. Une technique ou une autre est choisie en fonction du filament utilisé, cela sera discuté plus tard.

Quels sont les matériaux les plus sujettes à la fissuration et le warping?

Comme nous avons pu le voir dans la section précédente, en bref, la probabilité qu’un matériau présente un warping et une fissuration est directement liée aux trois (3) valeurs suivantes:

  1. CLTE (Coefficient linéaire de dilatation thermique): Il nous dit à quel point un matériau peut varier ses dimensions en fonction des changements de température. Plus le CLTE est élevé, plus le matériau est sujet au warping et à la fissuration.

  2. Tv ou en anglais Tg (Température de transition vitreuse): Il nous indique à quelle température un polymère diminue sa densité, sa dureté, sa rigidité et son pourcentage d’allongement. Plus la Tg est élevée, plus le matériau est sujet au warping et à la fissuration.

  3. Module de Young: Cela nous donne une idée du niveau d’élasticité d’un matériau. Plus la valeur du module d’Young est élevée, plus le matériau est rigide, par conséquent, plus le matériau est sujet au warping et à la fissuration.

Pour vous donner une idée plus claire des matériaux les plus sujets au warping et à la fissuration, nous avons développé un tableau qui classe les matériaux du plus petit au plus grand en fonction de leur tendance à se déformer et à se fissurer.

Ce tableau est fourni à titre indicatif uniquement, l’ordre des matériaux peut varier en fonction de la marque de filament, du type d’imprimante, des paramètres d’impression, du climat et de la température ambiante, entre autres variables.

Le warping et la fissuration se produisent-ils sur toutes les imprimantes de la même manière?

Non, c’est parce qu’il existe sur le marché des imprimantes 3D avec de meilleures fonctionnalités, qui parviennent à réduire beaucoup mieux les effets de warping et de fissuration au point de paraître presque inexistants. Cela est possible car beaucoup de ces imprimantes ont des lits chauds (lit chauffant) capables d’atteindre des températures plus élevées, à son tour, la zone d’impression est fermée, de sorte que la température ambiante dans l’impression sera plus élevée, et il y a même imprimantes professionnelles dotées de systèmes de chauffage internes, ce qui permet à l’air dans la zone d’impression d’être à des températures encore plus élevées. Cela permet d’avoir une plus petite différence de température entre la Tg du matériau, la température du lit et la température de l’environnement, réduisant ainsi les contraintes thermiques et améliorant l’adhérence au lit chauffé.

Il y a deux aspects très importants que vous devez savoir:

  1. Un lit chaud à une température égale ou supérieure à la Tg du matériau pendant toute l’impression est également contre-productif, ceci parce que les premières couches ne seront pas totalement solides, par conséquent, les couches supérieures, lorsqu’elles se refroidissent et provoquent des contractions (ou générant une contrainte thermique), se plieront facilement et détacheront la couche qui adhère à la surface du lit. Le plus conseillé serait d’imprimer les premières couches à une température proche de la Tg du matériau, obtenant ainsi une adhérence maximale avec une faible contrainte thermique, et plus tard de refroidir un peu le lit pour que les premières couches se solidifient suffisamment (mettez le lit à une température légèrement inférieure à la Tg du matériau) de sorte qu’il est plus difficile pour la contrainte thermique provoquée par les couches supérieures de se déformer et de se décoller de la couche adhérant au lit d’impression.

  2. Bien que la pièce adhère bien au lit et qu’elle ne soit pas déformée par warping ou fissuration, de la même manière à l’intérieur, la pièce maintiendra une contrainte thermique, ce qui rend la pièce plus susceptible de se casser lorsqu’elle est soumise efforts. C’est pourquoi il est fortement conseillé d’effectuer un post-traitement thermique appelé recuit. Ce qui consiste essentiellement à appliquer de la chaleur sur la pièce progressivement, à certains moments jusqu’à une température déterminée, puis à laisser refroidir la pièce progressivement de manière contrôlée. Nous parlerons de ce type de post-traitement dans un autre article. Évidemment, dans les imprimantes qui ont des systèmes de chauffage interne, ce post-traitement n’est pas nécessaire, car l’imprimante elle-même se comporte comme un four, de sorte que la contrainte thermique est dissipée par l’imprimante elle-même.

Maintenant, je voudrais vous montrer trois (3) imprimantes, que je vais organiser comme suit: La première sera une imprimante plus simple, capable d’imprimer sur divers matériaux, mais comme elle n’est pas fermée, elle sera la plus sujette à ce que les matériaux imprimés dessus puissent souffrent de warping et de fissuration. La seconde sera une imprimante dotée d’une zone d’impression en boîte, ce qui contribue beaucoup à réduire le warping et la fissuration. Enfin, je vais vous montrer une imprimante qui a une chambre de chauffage.

  1. Creality Ender 3 Pro
    Volume d’impression: 220x220x250mm

2. Flashforge Adventurer 3
Volume d’impression: 390 x 340 x 410 mm

 3. Méthode Replicator +
Volume d’impression: 295 x 195 x 165 mm

Comment prévenir ou réduire le warping et la fissuration?

1. Utilisez un lit chaud

C’est l’un des conseils les plus basiques, la plupart des imprimantes ont déjà des lits chauffants, l’important est de le régler à la bonne température. En général, les fabricants de filaments vous indiquent à quelle température vous devez mettre le lit chauffant pour éviter le warping. Un bon conseil est de mettre le lit chaud à une température égale ou légèrement supérieure à la Tg du matériau, puis de refroidir un peu le lit pour que la première couche se solidifie bien (il est recommandé dans les couches suivantes de laisser refroidir le lit 10 ° C ou 15 ° C en dessous de la Tg du matériau).

Lit chaud
Lit chaud

2. Nettoyez bien le lit

Bien que cela semble un conseil très hors de propos, la vérité est que ce n’est pas le cas. Il est essentiel que la surface du lit soit propre pour que la première couche adhère bien. La graisse ou la saleté empêche la première couche de coller correctement à la surface et augmente donc le risque de warping. Beaucoup nettoient souvent le lit avec de l’alcool à friction ou de l’alcool éthylique.

Nettoyer le lit chauffant
Nettoyer le lit chauffant

3. Vérifiez que l’axe Z et le lit sont bien calibrés

Il est important de vérifier cela, car cela dépendra du fait que le réglage de la hauteur de couche de la première couche reste tel que nous l’avons défini dans le -slicer, sinon, la première couche pourrait être très haute (la buse serait très décollé du lit lors de l’impression de la première couche). Ce qui conduirait à une mauvaise adhérence à la surface du lit et donc augmenterait la possibilité de warping.

Si vous possédez une imprimante Creality Ender 3, vous trouverez dans cet article comment calibrer l’axe z.

4. Désactivez le ventilateur de couche

Le ventilateur de couche n’est généralement pas utilisé pour imprimer avec des matériaux susceptibles de se déformer et de se fissurer, mais l’activation du ventilateur sur ces types de matériaux aggraverait le problème. Par conséquent, désactivez-le!

Ventilateur de couche
Ventilateur de couche

5. Calibrez la hauteur de la première couche

La première couche est généralement décisive, il en dépendra que les couches restantes soient bonnes, même de nombreux utilisateurs considèrent cette couche comme la plus importante. C’est pourquoi il est nécessaire de bien configurer cette première couche pour qu’elle adhère au mieux à la surface du lit, pour que cela se produise, il est indispensable d’ajuster la hauteur de la buse par rapport au lit (la hauteur de couche) lors de l’impression de la première couche.

Une première couche trop éloignée du lit entraînerait une mauvaise adhérence à la surface, augmentant la probabilité que l’impression se déforme. Une hauteur de couche très proche du lit a également ses conséquences, par exemple, la pièce change dimensionnellement lors de la première couche, elle deviendrait plus grande (vers les axes X et Y) en étant ainsi écrasée (la première couche).

De plus, une très faible hauteur de couche lors de l’impression de la première couche peut entraîner des problèmes d’extrusion. Mais en général, dans les matériaux sujets au warping, la première couche est imprimée à une hauteur de couche inférieure à la hauteur de couche qu’auront les couches restantes de l’impression. Par exemple, pour l’ABS, nous pourrions utiliser une hauteur de couche pour la première couche qui représente 80% de la hauteur de couche qui sera utilisée pendant le reste de l’impression, c’est-à-dire si nous configurons l’impression pour une hauteur de couche de 0,3 mm, la première couche sera imprimée à 0,24 mm, améliorant ainsi l’adhérence de cette première couche à la surface du lit.

6. Imprimez lentement

Il s’agit d’une autre technique couramment appliquée par les utilisateurs d’imprimantes 3D lors de l’impression avec des matériaux susceptibles au warping et de se fissurer. Il consiste essentiellement à imprimer un peu plus lentement qu’avec d’autres matériaux qui ne sont pas aussi sujets à ces problèmes. L’idée est d’essayer différentes vitesses d’impression jusqu’à ce que vous trouviez un réglage de vitesse qui réduit la prédisposition du matériau au warping et à la fissuration. Habituellement, vous ralentissez un peu et essayez ainsi de suite jusqu’à ce que vous trouviez le réglage idéal.

7. Utilisez « Brim » ou « Raft »

Ce sont deux outils ou fonctions que le -slicer nous fournit, le Brim est une sorte de bande ou de bord qui crée le -slicer autour de l’objet à imprimer pour améliorer l’adhérence de la pièce au lit. Le Raft est une sorte de lit ou de radeau qui crée le logiciel d’impression sous l’objet à imprimer pour améliorer l’adhérence de la pièce au lit. Les deux outils ou fonctions ont le même objectif, utiliser l’un ou l’autre appartient à l’utilisateur, il y a des gens qui ont une préférence pour le Brim et d’autres pour le Raft.

Différences entre Brim et Raft
Différences entre Brim et Raft

8. Diminuez le “remplissage”

Si la pièce à imprimer ne sera pas soumise à des contraintes, il est pratique d’utiliser le moins de remplissage possible, car plus le remplissage est élevé, plus le matériau se contracte en raison du changement de température et génère ainsi une plus grande contrainte thermique sur la pièce, ce qui signifie une plus grande possibilité de warping et de fissuration.

Le même cube traité dans le slicer avec différentes valeurs de remplissage
Le même cube traité dans le slicer avec différentes valeurs de remplissage

9. Utilisez des matériaux qui améliorent l’adhérence du filament au lit

Il existe des matériaux qui adhèrent mieux à certaines surfaces, nous en citerons ici quelques exemples:

  • PLA: ruban de peintre, bâtons adhésifs, plaque de verre, feuille PEI, laque pour cheveux.
  • ABS: ruban Kapton.
  • PETG: ruban de peintre, bâtons adhésifs, feuille PEI.
  • TPU: ruban de peintre, feuille PEI.
  • Nylon: Bâtons adhésifs, feuille PEI.
  • ASA: Bâtons adhésifs, feuille PEI
  • PC: bâtons adhésifs, feuille PEI, adhésifs d’impression PC commerciaux.
Outils qui améliorent l'adhérence du modèle au lit chauffant
Outils qui améliorent l’adhérence du modèle au lit chauffant

10. Utilisation de liquides pour favoriser l’adhérence

Le plus connu et le plus utilisé est celui connu sous le nom de “jus d’ABS”, en anglais il est connu sous le nom de “ABS juice”, il est utilisé pour améliorer l’adhérence de l’ABS sur le lit chaud, consiste à mélanger de l’acétone pure avec de l’ABS. Ainsi, l’ABS finit par se dissoudre dans l’acétone et on obtient le fameux “jus d’ABS”, ce jus est déposé et réparti sur le plateau d’impression, puis on commence l’impression. L’inconvénient est qu’il est parfois difficile de retirer la pièce du lit, et il est également généralement un peu plus de travail de nettoyer le lit après l’impression.

Il y a d’autres expériences faites par des makers, qui sont devenues assez virales. L’un d’eux est de mélanger de l’eau avec du sucre, ce mélange collant contribue également à améliorer l’adhérence des pièces au lit. Une autre expérience est l’utilisation de la gélatine, connue en anglais sous le nom de «Jello Solution», elle consiste à mélanger une (1) partie de gélatine pour dix (10) parties d’eau, la gélatine doit être sans saveur. Ces autres expériences sont appliquées de la même manière que le “jus d’ABS”, il est déposé sur le lit uniformément avant de commencer l’impression. Si vous avez expérimenté l’une de ces techniques, faites-le nous savoir dans les commentaires!

Jus d'ABS
Jus d’ABS

11. Dessins avec des bords arrondis et appliquer de l’adhésif

Les surfaces rondes sont structurellement meilleures pour résister aux contraintes thermiques, contribuant ainsi à éviter le warping, ce qui est recherché avec cette technique est de concevoir des bases d’appui arrondies pour les pièces imprimées, sur lequel nous mettrons en plus du ruban adhésif en pleine impression, ceci pour aider la pièce à ne pas se détacher du lit. Une fois l’impression terminée, le ruban adhésif est retiré, la pièce est décollée du lit et les supports arrondis créés par nos soins sont coupés.

Conception de bords ronds
Conception de bords ronds
Impression 3D bords arrondis
Impression 3D bords arrondis

12. Corrections que vous pouvez faire vous-même pour éviter le warping et la fissuration

Il existe plusieurs modifications ou correctifs que vous pouvez apporter à votre imprimante pour éviter le warping et la fissuration, nous aimerions vous parler de 3 modifications spécifiques.

1. Fermez votre imprimante:

Cette première modification consiste à fermer votre imprimante, bien sûr cela n’est applicable que si votre imprimante est ouverte en usine. La fermeture de l’imprimante permet à la chaleur de rester à l’intérieur de l’imprimante et, par conséquent, l’air sera à une température plus élevée, cela empêchera également les courants d’air froids d’affecter négativement l’impression. Tout cela entraîne moins de changements de température, ce qui équivaut à moins de contrainte thermique et à moins de probabilités de warping et de fissuration.

Comment fermons-nous une imprimante 3D.
Comment fermons-nous une imprimante 3D.
Comment fermons-nous une imprimante 3D.
Comment fermons-nous une imprimante 3D.

2. Placez le liège sous le lit d’impression:

Il existe des imprimantes qui ont du mal à faire en sorte que le lit chaud atteigne des températures plus élevées. Ceci est particulièrement apprécié dans les endroits où la température ambiante est plus froide. Autrement dit, il se peut que votre imprimante soit théoriquement conçue pour pouvoir atteindre une température de 100 ° C dans le lit chaud, mais en raison des effets climatiques, votre imprimante ne peut pas atteindre cette température ou prend beaucoup de temps pour l’atteindre.

Une façon d’améliorer cela consiste à placer des feuilles de liège sous le lit chauffant, le liège est un bon isolant thermique, de sorte que l’énergie thermique générée par le lit chauffé ne se dissipe pas autant à travers le fond du lit, et en réalité cela nous intéresse, car il ne nous convient pas que la partie inférieure du lit échange de la chaleur avec l’environnement. Cette solution aide le lit chauffé à atteindre plus rapidement la température pour laquelle il a été conçu et parvient même parfois à atteindre des températures légèrement plus élevées. Cela aide évidemment à régler correctement la température du lit afin d’éviter le warping et la fissuration.

Feuille de liège sous le lit chauffant

3. Placez des ampoules générant de la chaleur dans votre imprimante:

Cette dernière modification consiste à placer à l’intérieur de la zone d’impression, des ampoules qui aident à générer de la chaleur à l’intérieur de l’imprimante. En dehors de cela, vous aurez également l’avantage d’avoir un meilleur éclairage.

Pourquoi générer plus de chaleur à l’intérieur de l’imprimante avec des ampoules? Parce que vous pourrez maintenir la température de l’air à l’intérieur de l’imprimante plus chaude, et nous avons déjà expliqué à quel point cela peut être pratique pour l’impression 3D par FDM.

Ampoules
Ampoules

4. Capteurs de nivellement

Les capteurs de nivellement aident à niveler le lit, bien que le nivellement du lit soit un travail qui peut être effectué manuellement, les capteurs de nivellement améliorent et simplifient cette tâche.

En ayant un capteur de nivellement, il a un nivellement plus précis, ce qui conduit à l’impression de la première couche avec la hauteur de couche exacte que nous avons définie dans le slicer, ce qui implique également une meilleure adhérence et une moindre probabilité de warping lors de l’impression.

Capteurs de nivellement
Capteurs de nivellement

5. Utilisez une chambre de chauffe

Nous avons déjà parlé des avantages d’avoir une chambre de chauffage, que vous construisiez la vôtre (ce qui est certainement laborieux), ou que vous achetiez une imprimante qui en intègre une (dont nous savons qu’elle est chère). La réalité est qu’une chambre de chauffage associée à un lit chauffé est généralement la meilleure combinaison pour empêcher le warping, la fissuration et même réduire au maximum la contrainte thermique des pièces imprimées.

Conclusions

Le warping et la fissuration sont des problèmes assez fréquents, il existe des matériaux plus prédisposés à souffrir de ces effets. Ceci est directement lié aux valeurs suivantes: CLTE (coefficient linéaire de dilatation thermique), Tg (température de transition vitreuse) et module d’Young. Plus ces valeurs sont élevées, plus le matériau sera susceptible de se déformer et/ou de se fissurer.

Il existe différentes méthodes pour lutter contre ces effets, allant de l’ajustement des paramètres d’impression, des modifications d’imprimante, à l’acquisition d’imprimantes professionnelles spécialisées dans l’impression avec des matériaux sujets au warping et à la fissuration.. Si vous vous demandez mais pourquoi voulez-vous imprimer avec ces matériaux? La réponse est que ces filaments ont tendance à avoir de meilleures propriétés thermiques et mécaniques.

Il existe également des fabricants de filaments qui se sont chargés de modifier les matériaux d’impression afin qu’ils soient plus faciles à imprimer en FDM. Par exemple, les matériaux composites avec de la fibre de carbone ou de la fibre de verre ont tendance à être moins sujets à ces déformations, car le matériau de renforcement (fibre de carbone ou fibre de verre) a un CLTE inférieur, ce qui assure une stabilité dimensionnelle au matériau de base (PLA, ABS, PETG, TPU, Nylon, ASA, PC). Comme inconvénient, pour imprimer avec ces types de filaments (composites avec fibre de carbone ou fibre de verre), il est nécessaire d’utiliser des buses résistantes à l’abrasion (généralement des buses en acier inoxydable).

Un autre exemple de matériaux modifiés pour les rendre plus faciles à imprimer par FDM est le filament PolyMide CoPA, il est fait de nylon et a été conçu de manière à ne pas être trop sujet au warping. Evidemment il a ses inconvénients par rapport aux autres Nylons, par exemple le PolyMide CoPA a une Tg de 67 ° C, un Nylon normal a généralement une Tg approximative de 88 ° C, c’est-à-dire que le PolyMide CoPA est moins résistant à la température.

En conclusion, la manière de contrôler le warping et la fissuration est basée sur l’amélioration de l’adhérence de la première couche au lit d’impression, et à son tour, il est nécessaire de contrôler la contrainte thermique provoquée par les changements de température.

N’oubliez pas qu’il est possible d’éviter le warping en améliorant l’adhérence au lit, mais cela n’implique pas que vous élimineriez la contrainte thermique interne de la pièce imprimée, par conséquent, il est possible qu’elle se fracture plus facilement lorsqu’elle est soumise à une contrainte. Pour réduire les contraintes thermiques, si vous n’imprimez pas avec une imprimante 3D équipée d’une chambre de chauffe, il est conseillé d’appliquer par la suite un recuit sur la pièce imprimée pour éliminer les contraintes thermiques.

Cordialement.

A bientôt Machine Bros!

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