La déformation est un problème courant et frustrant dans le monde de l’impression 3D. En tant que fournisseur d'impressions 3D, j'ai rencontré ce problème à plusieurs reprises avec des clients et je comprends comment cela peut affecter la qualité des impressions et l'expérience utilisateur globale. Dans cet article de blog, j'expliquerai ce qu'est la déformation, ses causes et, surtout, comment la résoudre.
Qu’est-ce que la déformation dans l’impression 3D ?
Le gauchissement fait référence à la déformation d'un objet imprimé en 3D lorsqu'il refroidit. Au lieu de conserver leur forme prévue, les bords de l'impression commencent à s'enrouler ou à se soulever de la plaque de construction. Cela peut aller d'un enroulement mineur dans les coins à une distorsion sévère qui rend l'impression inutile. La déformation est particulièrement visible sur les impressions plus grandes ou celles comportant de grandes surfaces planes.
Causes de déformation
Refroidissement inégal
L’une des principales causes de déformation est un refroidissement inégal. Lorsqu'une imprimante 3D extrude un filament chaud sur la plaque de construction, le filament commence à refroidir rapidement. En refroidissant, il se contracte. Si le refroidissement est irrégulier, certaines parties de l’impression se contracteront plus que d’autres, créant ainsi une contrainte au sein de l’objet. Cette contrainte fait courber ou déformer l’impression pour soulager la tension.
Propriétés des matériaux
Différents matériaux d'impression 3D ont des coefficients de dilatation thermique différents. Les matériaux avec des coefficients de dilatation thermique élevés, tels que l'ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène), sont plus sujets à la déformation car ils se dilatent et se contractent de manière plus significative avec les changements de température que les matériaux comme le PLA (Acide polylactique).
Mauvaise adhérence au lit
Si l'impression n'adhère pas correctement à la plaque de construction, elle risque davantage de se déformer. Lorsque les bords ne sont pas fermement fixés, ils peuvent facilement se soulever à mesure que l'impression refroidit et se contracte. Les facteurs qui affectent l'adhérence du lit comprennent une plaque de construction sale, un nivellement incorrect du lit ou l'utilisation d'un mauvais type d'aide à l'adhésion.
Environnement d'impression
L’environnement dans lequel fonctionne l’imprimante 3D peut également contribuer à la déformation. Les courants d’air, les fluctuations de température et une faible humidité peuvent tous affecter le processus de refroidissement et entraîner une contraction inégale.
Comment résoudre le problème de déformation
Optimiser l'environnement d'impression
- Utilisez une imprimante fermée: Une imprimante 3D fermée aide à maintenir une température constante à l’intérieur de la chambre d’impression. Cela réduit le taux de refroidissement et minimise la différence de température entre l'impression et son environnement, empêchant ainsi une contraction et une déformation rapides. Si vous n'avez pas d'imprimante fermée, vous pouvez créer une enceinte de fortune en utilisant des matériaux comme du carton ou des feuilles acryliques.
- Contrôler la température ambiante: Gardez la pièce où se trouve l’imprimante à une température stable. Évitez de placer l'imprimante près de fenêtres, de portes ou de bouches d'aération où les courants d'air peuvent provoquer un refroidissement inégal.
Améliorer l'adhérence au lit
- Nettoyer la plaque de construction: Avant chaque impression, nettoyez la plaque de construction avec de l'alcool isopropylique pour éliminer toute saleté, graisse ou résidu. Une plaque de construction propre offre une meilleure surface à laquelle le filament peut adhérer.
- Nivelez le lit correctement: Une plaque de construction inégale peut entraîner un contact irrégulier de l'impression avec la surface, entraînant une mauvaise adhérence. Utilisez la fonction de nivellement du lit de l'imprimante pour vous assurer que la plaque de construction est parfaitement plate.
- Utiliser des aides à l'adhérence: Il existe plusieurs aides à l'adhésion disponibles, telles que des bâtons de colle, de la laque ou des adhésifs spécialisés pour l'impression 3D. Appliquez une couche fine et uniforme d'aide à l'adhésion sur la plaque de construction avant de commencer l'impression.
Ajuster les paramètres d'impression
- Augmentez la température de la première couche: L'impression de la première couche à une température légèrement plus élevée peut aider le filament à mieux adhérer à la plaque de construction. Cela améliore l'adhérence du lit et réduit les risques de déformation.
- Ralentissez la vitesse d'impression: L'impression à une vitesse plus lente donne au filament plus de temps pour refroidir uniformément. Cela réduit le stress causé par un refroidissement et une contraction rapides.
- Utilisez un bord ou un radeau: Un bord est une extension fine et plate de l'impression qui s'étend le long des bords. Il augmente la surface d'impression en contact avec la plaque de construction, améliorant ainsi l'adhérence. Un radeau est une couche plus grande et solide imprimée sous l'objet. Il fournit une base stable pour l’impression et aide à répartir la tension uniformément.
Choisissez le bon matériau
- Sélectionnez des matériaux à faible déformation: Comme mentionné précédemment, certains matériaux sont plus sujets à la déformation que d’autres. Si la déformation est un problème persistant, envisagez d'utiliser des matériaux avec des coefficients de dilatation thermique plus faibles, tels que le PLA ou le PETG (Polyéthylène Téréphtalate Glycol).
- Sécher le filament: L'humidité présente dans le filament peut également contribuer à la déformation. Stockez votre filament dans un environnement sec et utilisez un séchoir à filament si nécessaire pour éliminer toute humidité avant l'impression.
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Références
- Gibson, I., Rosen, DW et Stucker, B. (2010). Technologies de fabrication additive : du prototypage rapide à la fabrication numérique directe. Médias scientifiques et commerciaux Springer.
- Hopson, B. (2016). L'impression 3D pour les nuls. Wiley.
- Stratasys. (sd). Comprendre la déformation dans l'impression 3D. Extrait de [Site Web Stratasys]
- MakerBot. (sd). Dépannage de la déformation dans les impressions 3D. Extrait du [Site Web MakerBot]