L'impression 3D, bien qu'accessible, repose sur des principes physiques complexes, notamment en ce qui concerne la gestion de la première couche. La première couche est ce que la plupart des gens considèrent comme le début d'une impression, mais ce n'est pas toujours la première chose imprimée sur la plaque de construction. La plupart du temps, votre profil de trancheuse aura un assistant d'adhérence activé, qui est imprimé avant la première couche d'une impression. Ces assistants d'adhésion sont destinés à accomplir deux tâches principales. La première consiste à vérifier que l'extrusion de votre imprimante fonctionne correctement en disposant du filament avant de commencer votre impression. Le deuxième objectif est, dans la plupart des cas, d'aider la première couche à rester attachée à la plaque de construction tout au long de l'impression. Les assistants d'adhérence se présentent sous trois formes : jupe, bord et radeau. Chacun est différent dans sa structure et son utilité.
Définition et utilité du Radeau (Raft) dans le processus de fabrication
Dans le monde de l'impression 3D, le radeau ou « raft » en anglais est un support d’adhésion disponible dans la plupart des Slicers 3D. Pour les plus anglophones d’entre vous, il s'agit du troisième support d’adhésion existant dans les Slicers 3D. A Raft is a horizontal latticework of filament that is located underneath your part. Your 3D printed part will be printed on top of this raft, instead of directly on the build platform surface. Le radeau se traduit par une fine plaquette que l’imprimante va imprimer sur le plateau avant l’impression de votre objet. Il est souvent composé de quatre fines couches superposées et fait office de support d’accroche de votre objet avec le plateau.
Le radeau consiste en une plate-forme créée entre la base et la pièce à travailler. La zone de contact de la base est générée à partir d'une structure de lignes avec une faible densité de remplissage. Il est créé au moyen de couches épaisses et d'une surextrusion, ce qui favorise l'adhérence au support et permet de diffuser la chaleur de la plate-forme. Sa fonction est double : d'une part, il compense les imperfections de la base d'impression et, d'autre part, il améliore l'adhérence des pièces sujettes au warping. Rafts are primarily used with ABS to help with warping and bed adhesion, but they can also be used to help stabilize models with small footprints, or to create a strong foundation on which to build the upper layers of your part. En effet, selon le type de filaments utilisé, il est possible que le radeau soit trop attaché à la pièce et que la pièce on ait beaucoup de mal à l’enlever du radeau ce qui fait que quand on retire le radeau, il y a certaines parties qui restent collées à la pièce.
Un radeau est comme une empreinte sous l'empreinte. L'activation d'un radeau ajoute une base imprimée en 3D sous votre impression réelle. Cette base comporte plusieurs couches de hauteur et sa zone s'étend légèrement au-delà de la zone maximale de la première couche de votre impression. L'avantage d'utiliser un radeau est qu'il offre une excellente adhérence de première couche pour n'importe quel modèle, car le plastique adhère mieux au plastique. De plus, étant donné que le radeau est composé de plusieurs couches épaisses, il peut compenser un lit d'impression qui n'est pas parfaitement plat ou de niveau.
Paramètres avancés et configuration du Radeau dans Simplify3D
Le radeau inclus dans Simplify3D a été optimisé au fil des années de tests sur des centaines de machines différentes pour garantir une séparation facile et une finition de surface de haute qualité sur le bas de votre pièce. For our example today, we are going to add a raft to the popular “Dodecahedron” model. First, download and import the STL file. Then click “Edit Process Settings” in Simplify3D and place a checkmark beside the “Include Raft” option. Le logiciel comprend également de nombreux paramètres qui vous permettent de personnaliser le radeau pour des temps d'impression plus rapides ou une meilleure adhérence. To adjust these setting, click on the “Show Advanced” option in the bottom left of this window and then go to the Additions tab.
Lire aussi: Nager avec votre chien: Guide
Cette section contient les paramètres cruciaux :
- Raft Top Layers : The number of interface layers that are printed at the top of the raft. Ces couches servent de surface de finition avant que l'objet réel ne commence à être imprimé.
- Raft Base Layers : The number of extra-thick layers at the very bottom of the raft. Ce sont ces couches qui assurent la liaison forte avec le plateau.
- Separation Distance : This is an important setting that defines the height of the air gap between the raft and your part. C'est l'un des paramètres les plus sensibles. Si la séparation de la pièce n'est pas configurée correctement, il peut être difficile de la séparer.
- Above Raft Speed : Use this setting to customize the speed of the first layer of your part that is printed on top of the raft surface.
Adjust any of these settings and then click OK to save your changes. Click “Prepare to Print” to use the realistic pre-print simulation in Simplify3D to view an animated preview of the exact settings that you changed and how they will affect the print. When the print is completed, remove the entire raft and model from the build platform. You can then grab the raft and begin to peel it away from the part, leaving a high-quality surface finish on the bottom of your print. Usually, this can be done by hand, but for extra delicate parts, you may want to use a thin spatula or tweezers to help with the removal.
La Bordure (Brim) et l'Aile : Une alternative efficace au Radeau
A Brim is a special type of skirt that is actually attached to the edges of your model. Elle consiste à étendre la première couche sur le périmètre. Il est principalement utilisé pour améliorer l'adhésion de la pièce à la base. Typically, the brim is printed with an increased number of outlines to create a large ring around your part, similar to the brim of a hat. Les bordures sont souvent utilisées pour maintenir les bords de votre pièce, ce qui peut empêcher le gauchissement et aider à l'adhérence au lit. The Brim may be a preferred option to the raft (which also helps with adhesion), as the brim can typically be printed much faster and uses far less filament.
Un bord (ou brim) est une couche de haut, plusieurs murs de large et se connecte à la première couche d'une impression. Contrairement aux jupes, un bord est toujours directement relié à la première couche et non séparé par un espace. Cela signifie qu'un bord élargit en fait la surface qui est en contact avec le lit d'impression, aidant à maintenir une impression collée. En plus d'aider à l'adhérence, les bords accomplissent les mêmes choses qu'une jupe : ils vous permettent de vérifier que votre imprimante extrude correctement le filament et que le lit est de niveau dans les zones où votre impression se produira.
Pour configurer une bordure dans Simplify3D, réglez le décalage de la jupe (skirt offset) sur 0 mm afin que la bordure touche les bords de votre modèle. Augmentez ensuite le nombre de contours de la jupe à 5 ou plus pour créer un large anneau autour de votre pièce. You can raise the number of outlines even further if you need to increase the surface area of the brim for extra adhesion. Après l'impression, la fine bordure devrait se décoller facilement de la pièce solide. Cependant, il est important de noter que, comme les bords se connectent à un modèle, vous devrez les supprimer une fois l'impression terminée. Bien que vous puissiez simplement tirer sur le bord et l'arracher, cela ne supprime généralement pas tout et vous devrez peut-être couper plus précisément la première couche de votre impression avec une petite lame. Le ponçage peut également être utile.
Lire aussi: Choisir ses mâts de lestage
Analyse technique de la Jupe (Skirt) et de ses variantes
A skirt is an outline that surrounds your part but does not touch the part. Une jupe fait le tour de la première couche d'un imprimé mais ne la touche pas. C'est le type d'assistant d'adhérence le moins intensif en termes de temps d'impression supplémentaire, de consommation de matériau et d'adhérence de la première couche. Une jupe prend la forme d'un petit périmètre qui entoure la zone d'une impression mais ne s'y connecte pas et ne touche pas du tout la première couche. Il peut s'agir de quelques passages de buses de large (plusieurs lignes), mais il ne s'agit toujours que d'une seule couche de hauteur.
Bien que nous nous référions généralement à une jupe comme un type d'assistant d'adhérence, elle ne fournit pas réellement d'adhérence pour la première couche comme les autres formes d'assistants d'adhérence. En effet, sans être directement attaché au reste de la première couche, il n'agrandit pas la surface du modèle qui touche la plaque de construction, n'affectant donc pas l'adhérence du lit d'impression du modèle. Les jupes, cependant, vous aident à vous assurer que l'extrusion de votre imprimante fonctionne correctement et sont également un excellent outil pour vérifier le niveau du lit de votre imprimante. De plus, voir la jupe bien sortir indiquera que votre buse n'est pas bouchée ou qu'il n'est pas trop près ou trop loin dans certaines zones du lit.
Parfois, la jupe peut être utilisée sur toute la hauteur de la pièce afin de construire un mur pour protéger la pièce des courants d'air et conserver la chaleur. Un type spécial de skirt, appelé paroi d'essuyage (wipe wall), est utilisé dans certains logiciels de stratification pour purger l'extrudeuse lors des changements de matériau. Cet élément consomme moins de matériau que la tour de nettoyage, mais il est beaucoup plus instable.
Préparation du plateau et réduction des risques de gauchissement sans Radeau
La réduction du risque de gauchissement peut commencer dans Z-SUITE ou d'autres trancheurs. Lors de la préparation d’un modèle pour l’impression sans le radeau, rappelez-vous de l’orientation appropriée qui peut influencer l’adhérence du modèle. Si vous décidez d’imprimer sans le radeau, mais que vous souhaitez offrir à votre modèle une meilleure protection contre le gauchissement, il est toujours recommandé d’utiliser l’option Brim. C’est une couche de matériau qui entoure uniquement le modèle et est imprimée avec la première couche du modèle.
Avant de commencer à imprimer sans le radeau, vous devez correctement calibrer la plate-forme de votre imprimante. Cette procédure rend moins possible la déformation des impressions pendant le processus d’impression. Lors de l’utilisation de la plaque de verre, vous devez effectuer l’étalonnage manuel. Des instructions détaillées s’affichent à l’écran pendant l’étalonnage. En outre, nettoyez soigneusement la plaque de verre du matériau restant, de la poussière et de la saleté avant chaque processus d’impression. Un autre point à retenir est l’ajustement du niveau de remplissage. Si vous craignez que votre modèle puisse se détacher facilement de la plate-forme en raison de sa géométrie ou du matériau utilisé, choisissez le motif de remplissage en nid d’abeille.
Lire aussi: Tout savoir sur la vidange de piscine 50 m³
Lorsque vous protégez vos impressions de l’effet de déformation (warping), il est très important de contrôler la température dans la salle d’impression. Si vous ne parvenez pas à fournir la température appropriée, isolez la chambre d’impression de l’environnement avec les couvercles latéraux et un couvercle HEPA. Lorsque vous utilisez un adhésif en aérosol, débranchez d’abord le câble du lit chauffant et retirez la plate-forme de l’imprimante. N’oubliez pas que le spray doit être appliqué lorsque la plate-forme est froide. Vaporisez la plaque à une distance de 15 à 30 cm [5,9 à 11,8 pouces].
Paramétrage précis dans Cura et autres trancheurs populaires
Nous examinerons les principaux paramètres des jupes, des bords et des radeaux qui peuvent être modifiés dans la dernière version stable de Cura Ultimaker. Bien que nous utilisions Cura, les paramètres de l'assistant d'adhérence sont similaires à d'autres trancheuses 3D, telles que PrusaSlicer.
Pour la jupe (Skirt) :- Nombre de lignes de jupe : Ce paramètre contrôle le nombre de murs qui composent la jupe. Plus la valeur est grande, plus la jupe est grande, plus elle consommera de filament. La valeur par défaut de Cura de trois fonctionne très bien. Trois est particulièrement efficace pour confirmer le niveau du lit car il vous donne le temps de régler les boutons.
- Distance jupe : Définit la distance entre la ligne la plus interne de la jupe et la ligne la plus externe de la première couche. La valeur par défaut est de 10 mm.
- Longueur minimale de la jupe : Ce paramètre contrôle la longueur que doit avoir la jupe pour être réellement imprimée (par défaut 250 mm).
Pour la bordure (Brim) :- Largeur du bord : Ce paramètre contrôle la largeur (en millimètres) du bord. Une largeur de bord de 8 mm fonctionne assez bien pour la plupart des impressions.
- Distance du bord : Contrôle la distance entre la ligne la plus interne du bord et le mur le plus externe de la première couche. La valeur par défaut est 0 pour garantir l'adhérence.
- Bord uniquement à l'extérieur : Cette fonctionnalité contrôle si les structures de bord peuvent être imprimées autour des fonctionnalités internes d'un modèle. Pour une meilleure assistance à l'adhérence au lit, nous vous recommandons d'activer ce paramètre.
Défis techniques et retours d'expérience sur les machines professionnelles
L'utilisation des radeaux sur des machines de haute performance, comme la 3NTR A2, présente parfois des défis spécifiques. Certains utilisateurs rapportent des difficultés lors de la phase d'interface du radeau. Par exemple, sur la A2, entre chaque couche du radeau inférieur, la matière peut parfois tomber et créer des petits cercles. Le soucis, c'est que pour la phase d'interface, la matière ne colle pas sur la surface du radeau supérieur. Dans ces cas, la phase d'interface ne colle pas au radeau et reste collée sur la pièce.
Ce que l'on recherche avec un radeau optimisé, ce sont les ondulations créées visibles sur la dernière couche d'interface, qui permettent à la pièce d'avoir moins de surface d'accroche (mais assez pour tenir) et ainsi la décoller facilement. Ces ondulations sont créées par le radeau inférieur, avec ses lignes épaisses et écartées. Si vous rencontrez des problèmes, varier le pas entre chaque ligne, l'épaisseur et la largeur de la ligne, mais aussi la vitesse d'impression et la température de chambre et de plateau peut aider, bien que cela ne soit pas toujours suffisant.
Cependant, il existe un revers à la médaille. Si vous imprimez un objet trop lourd possédant des parties fines, ces parties-là vont avoir tendance à s’enfoncer directement dans le radeau surtout si vous possédez un plateau chauffant et que vous chauffez pendant que vous imprimez. En retirant votre pièce du radeau, vous risquerez d’endommager les parties fines de votre pièce qui sont collées sur le radeau. C'est pour cette raison que certains experts ne recommandent pas systématiquement le « raft ». Si la surface de ton plateau n’est vraiment pas top et que tu rencontres encore des soucis d’adhésion même en utilisant la bordure, tu peux revoir ton offset, poncer légèrement ton plateau, ajouter un Buildtak ou du scotch. Le « raft » contournera tous ces problèmes-là, mais il vaut mieux régler directement le problème à la source. Faire un « raft » à chaque impression vous fera perdre du filament et ne réglera pas le souci majeur de votre imprimante.
Comparaison des avantages et inconvénients pour le choix stratégique
Le choix entre radeau, bordure et jupe dépend de vos priorités :
Radeau (Raft) :- Avantages : Offre une excellente adhérence, idéal pour l'ABS et les matériaux sujets au warping, compense les irrégularités du plateau.
- Inconvénients : Consommation de matière élevée, temps d'impression plus long, finition de la face inférieure moins lisse, post-traitement parfois fastidieux.
Bordure (Brim) :- Avantages : Consommation de matière modérée, réduit le warping, maintient les coins, conserve la texture du plateau sur le bas de la pièce (ex: fini lisse sur verre).
- Inconvénients : Affecte la précision dimensionnelle de la première couche, nécessite un ébavurage manuel.