Impression 3D d’un radeau – Pourquoi et quand vous devriez le faire

L’impression 3D est autant une science qu’un art. Outre le fait de jouer avec les modèles pour produire les plus belles impressions, un professionnel de l’impression 3D doit également comprendre les subtilités de la technologie pour résoudre les problèmes qui ne manquent pas de surgir de temps à autre.

L’un des problèmes les plus persistants que rencontrent les professionnels de l’impression 3D est le gauchissement ou l’enroulement. Heureusement, la communauté de l’impression 3D a trouvé diverses façons de contrer ce problème. L’une d’entre elles consiste à construire votre impression avec un radeau. Si cela vous embrouille, alors lisez la suite car nous discutons de ce qu’est un radeau, quand il est approprié d’utiliser un radeau et les conséquences qui en découlent.

Un peu de contexte sur le gauchissement

Pour comprendre pourquoi l’impression d’un radeau est devenue une pratique courante, nous devons comprendre le mécanisme qui entraîne le gauchissement ou l’enroulement d’une impression. Le principe fondamental qui rend l’impression FDM (Fused Deposition Modeling) possible est la capacité des thermoplastiques à se conformer à différentes formes lorsqu’ils sont chauffés à leur température de fusion. Dans une imprimante 3D de bureau, ce processus de chauffage se produit dans la buse à extrémité chaude, après quoi le filament fondu est déposé sur la plateforme de construction.

Dès que le filament sort de la buse, il commence à refroidir. Le processus de refroidissement se poursuit après que le filament a été placé sur la plate-forme de construction, ce qui finit par rendre l’impression finale plus durable. Le problème est que le refroidissement se déroule de manière inégale : les couches extérieures, plus exposées à l’atmosphère, se refroidissent plus rapidement. Cela tend à créer une accumulation de contraintes sur les bords extérieurs de la pièce. Si la construction a des bords tranchants, ceux-ci ont tendance à recevoir le gros de la contrainte thermique, ce qui fait que ces coins  » se gondolent vers le haut « .

Qu’est-ce qu’un radeau et quel est son intérêt ?

Les mesures pour éviter le gondolage se concentrent sur deux choses : réduire la contrainte thermique due au refroidissement inégal ou améliorer l’adhésion de la première couche à la plateforme de construction. Il existe probablement plus d’une douzaine de façons d’atteindre ces objectifs, comme la construction d’une enceinte pour ralentir le processus de refroidissement ou l’utilisation d’adhésifs sur le lit d’impression.

De loin, l’impression d’un radeau est l’une des méthodes les plus faciles pour éviter le warping. La plupart des programmes de slicer ont une fonction préprogrammée pour ajouter rapidement un radeau à un modèle 3D existant. Mais qu’est-ce qu’un radeau, exactement ?

Un radeau est un maillage horizontal de filament qui est déposé directement sur la plateforme de construction. Votre impression est ensuite déposée sur le dessus de ce raft plutôt que sur la surface de la plateforme. En ayant une plus grande surface, un radeau peut aider une impression à adhérer à la plate-forme de construction. En ayant le bas de l’impression en contact avec une autre couche de plastique, la contraction due au refroidissement rapide est également réduite, ce qui diminue le stress thermique.

Malgré la simplicité d’un raft, la plupart des programmes de slicer vous permettent d’effectuer des ajustements fins sur la façon dont le raft sera construit pour optimiser ses performances. Vous pouvez spécifier la distance à laquelle le raft s’étendra à partir du fond de l’impression, l’épaisseur des couches du raft et la distance à laquelle la première couche de votre construction sera séparée du raft. La distance de séparation est particulièrement délicate, car elle implique un équilibre entre le fait de garder votre construction collée au raft tout en la gardant suffisamment loin pour que le raft puisse être facilement retiré après l’impression.

Comment un raft est différent d’un bord et d’une jupe ?

Si vous avez lu une discussion sur les rafts, alors vous avez probablement aussi entendu parler de jupes et de bords. Tous ces éléments sont étroitement liés, l’un étant préféré aux autres en fonction de l’application et du problème particulier que vous essayez de résoudre.

Les jupes sont l’un des moyens les plus simples de ralentir le refroidissement de votre première couche. Au lieu d’une couche entière, une jupe est simplement une boucle unique de filament qui s’étend sur le périmètre de la base de la construction. Elle n’est pas en contact avec la pièce elle-même, ce qui évite d’avoir à la retirer ultérieurement. L’objectif principal d’une jupe est d’amorcer l’extrudeuse afin d’établir un flux de filament régulier au moment où l’extrudeuse imprime votre construction. Vous pouvez également choisir de construire une jupe composée de plusieurs couches, ce qui bloque le flux d’air autour de l’impression pour ralentir le refroidissement des couches inférieures de la construction.

Un bord ressemble beaucoup à un radeau. La différence est subtile : alors qu’un radeau est une couche entière qui se trouve sous la construction, un brim est une couche qui s’étend simplement à partir des bords de la construction. Il s’agit essentiellement d’une jupe extra-large qui maintient les bords de la construction, contribuant ainsi à l’adhésion du lit et empêchant le gauchissement. Un brim est souvent préféré à un raft car il imprime plus rapidement, utilise moins de filament et peut être plus facilement retiré de la construction finale.

Quand devriez-vous imprimer un raft ?

Malgré les nombreux avantages de l’utilisation d’un raft, toutes les situations ne le nécessitent pas. Après tout, vous ne voudriez pas utiliser inutilement votre précieux filament en imprimant un radeau quand il n’est pas nécessaire. Il existe des scénarios particuliers où un radeau pourrait être utile.

Lorsque vous utilisez des matériaux sujets au gauchissement

Il y a juste certains matériaux de filament qui sont plus sujets au gauchissement que d’autres. Une dichotomie commode pour exposer cela est entre le PLA et l’ABS : alors que l’impression avec un radeau est rarement faite avec le PLA, c’est une mesure qui est plus courante lorsqu’on utilise l’ABS. Même avec d’autres mesures pour empêcher le gauchissement, comme l’application de colle ABS sur un lit chauffé, l’impression avec un raft est toujours fortement recommandée.

Lorsque vous rencontrez une mauvaise adhérence du lit

Le plus grand avantage de l’utilisation d’un raft est la grande surface qu’il fournit pour que la construction adhère à la plate-forme de construction. Les couches inférieures d’un raft sont généralement imprimées de manière épaisse et lente, ce qui donne un maillage solide très solide. Cela est particulièrement utile lorsque votre conception n’a pas une base complètement plate, ce qui nous amène au point suivant.

Lorsque votre modèle a un mauvais contact avec la plateforme de construction

Bien que les modèles pour l’impression FDM soient généralement délibérément orientés pour avoir une base aussi large que possible, il y a des moments où cela n’est tout simplement pas possible. Si vous avez un modèle avec des jambes étroites, alors vous pouvez facilement renforcer ces jambes avec un radeau. En plus d’améliorer l’adhérence du lit en augmentant la surface de contact entre l’impression et la plateforme de construction, une base plus large aide également à supporter le poids du reste de l’impression.

Quel est l’inconvénient d’imprimer un radeau ?

Imprimer un radeau n’est pas le genre de chose que vous voudriez faire avec chacune de vos impressions. Il y a plusieurs bonnes raisons pour lesquelles vous voudriez vous retenir d’imprimer un radeau quand il n’est pas nécessaire.

Filament gaspillé

Malgré son utilité, le radeau ne fait toujours pas partie de votre construction. Une fois que vous avez retiré le radeau, c’est à peu près du matériel de rebut. Bien que faire une seule impression avec un radeau ne semble pas être un si gros problème, multiplié par les dizaines d’impressions que vous pouvez faire avec une seule bobine se traduira par beaucoup de filament gaspillé. C’est juste peu pratique d’utiliser un radeau quand ce n’est pas nécessaire.

Mauvaise finition de la surface inférieure

Si vous utilisez un lit chauffant en verre, vous appréciez probablement comment les impressions se détachent avec des surfaces inférieures parfaitement lisses. Lorsque vous utilisez un radeau, vous perdez cet avantage crucial. Tout comme la surface de votre impression, la surface supérieure du radeau est loin d’être parfaitement plate. Cela se traduit par une impression dont la surface inférieure est relativement rugueuse. Si vous post-traitez votre travail pour obtenir une finition parfaitement lisse, alors l’utilisation d’un raft ne sera qu’un surcroît de travail pour vous.

Difficile à enlever

La raison majeure pour éviter les rafts lorsqu’ils ne sont pas nécessaires est le fait qu’ils peuvent être très difficiles à enlever. Puisque le raft sera collé à votre impression en utilisant le même mécanisme que celui qui lie les couches de votre impression ensemble, le retirer n’est généralement pas aussi simple que de le faire  » sauter « . Vous devrez peut-être utiliser une spatule ou même un couteau X-Acto et l’utilisation de ces outils peut endommager votre impression. Les impressions avec des supports fins ou étroits sont particulièrement vulnérables à cela.

Notre conseil est d’évaluer soigneusement si un radeau sera nécessaire pour votre impression avant de vous lancer et d’en utiliser un. Une conception avec une base large et plate n’aura généralement pas besoin d’un raft. Vous pouvez également recourir à des méthodes plus conservatrices, comme l’utilisation d’une forme d’adhésion au lit ou l’ajustement de la température de votre lit chauffé.

Pensées finales

L’utilisation de radeaux pour améliorer l’adhésion au lit et réduire le gauchissement est une pratique fermement établie dans le domaine de l’impression 3D. Elle est si utile que les programmes de tranchage sont généralement dotés d’options permettant d’ajouter facilement un radeau à une conception existante. Cependant, elle ne doit pas être traitée comme la solution  » incontournable  » lorsqu’il s’agit de conceptions ou de matériaux qui ont tendance à se déformer.

L’utilisation d’un raft introduit une autre série de problèmes auxquels vous devrez faire face. Comprendre le matériau et connaître la meilleure combinaison de vitesse d’impression, de température d’impression, de température du lit et de méthodes d’adhésion au lit qui permettront d’obtenir une impression de haute qualité reste la solution la plus durable à un problème de gauchissement. Lorsque tous ces efforts échouent encore, alors allez-y et imprimez ce radeau.

Image de eyeknownuffin sur Flickr.