Apprendre à améliorer les surplombs de vos impressions 3D est une compétence que votre qualité d'impression appréciera vraiment. J'ai eu quelques surplombs assez médiocres dans le passé, alors j'ai décidé de trouver les meilleures méthodes pour les améliorer. Ce n'est en fait pas aussi difficile que je le pensais.

Pour améliorer les surplombs, vous devez améliorer le refroidissement en utilisant un ventilateur et un conduit de ventilation pour diriger l'air frais vers le filament fondu. Réduire les angles du modèle à 45° ou moins est un excellent moyen de réduire les mauvais surplombs. Vous pouvez également réduire la hauteur des couches, la vitesse d'impression et la température d'impression pour que le filament ne soit pas aussi fondu, ce qui lui permet de refroidir plus rapidement.

Le reste de cet article entre dans les détails pour vous aider à comprendre le problème et comment chaque méthode aide à améliorer votre porte-à-faux (avec des vidéos), alors continuez à lire pour en savoir plus.

Qu'est-ce qu'un porte-à-faux dans l'impression 3D ?

En impression 3D, on parle de surplomb lorsque le filament extrudé par votre buse "dépasse" trop la couche précédente, au point de se retrouver en l'air et de ne pas pouvoir être soutenu de manière adéquate. Cette couche extrudée "dépasse" et produit une impression de mauvaise qualité, car elle ne peut pas former une bonne base en dessous.

Un bon dépassement est celui qui permet d'imprimer en 3D à un angle supérieur à 45°, c'est-à-dire à un angle diagonal. Pour mettre cela en perspective, vous pouvez imaginer la lettre T essayant d'être imprimée en 3D.

Jusqu'à la partie centrale de la lettre, vous pouvez vous en sortir parce qu'elle est bien soutenue, mais lorsque vous arrivez à la ligne supérieure, cet angle de 90° est beaucoup trop aigu pour qu'il y ait un quelconque soutien en dessous.

C'est ce qu'on appelle le surplomb.

Il existe des tests de surplomb que vous pouvez essayer avec des angles allant de 10° à 80° pour voir si votre imprimante 3D gère bien les surplombs, et ils peuvent donner de très bons résultats si vous prenez les bonnes mesures.

Le test de surplomb le plus populaire sur Thingiverse est le Mini All in One 3D Printer Test de majda107, qui teste plusieurs fonctions importantes d'une imprimante 3D. Il est imprimé sans support et avec un remplissage à 100 % pour tester réellement les capacités de votre imprimante.

Il est difficile d'imprimer des surplombs à des angles aigus parce qu'il n'y a pas assez de surface d'appui sous la couche extrudée suivante pour qu'elle reste en place.

Dans l'impression 3D, la règle générale pour lutter contre les surplombs est d'imprimer des angles de 45° ou moins, les angles supérieurs commençant à être affectés négativement par le surplomb.

La physique derrière cet angle est que, lorsque vous imaginez un angle de 45°, il se trouve au milieu d'un angle de 90°, ce qui signifie que 50 % de la couche est soutenue et 50 % de la couche n'est pas soutenue.

Si l'on dépasse ce seuil de 50 %, le soutien nécessaire pour obtenir une base suffisamment solide n'est pas suffisant, et plus l'angle est éloigné, pire c'est. Vous voulez que vos couches aient une plus grande surface d'adhérence pour obtenir des impressions 3D réussies et solides.

Certains modèles sont complexes, ce qui fait qu'il est difficile d'éviter les surplombs.

Heureusement, il existe de nombreuses méthodes pour améliorer la capacité de débordement de nos imprimantes 3D, alors restez à l'écoute pour découvrir ces conseils et astuces.

Comment améliorer les surplombs de vos impressions 3D

Comme indiqué précédemment, s'assurer que vos modèles ne présentent pas d'angles supérieurs à 45° est une excellente solution pour les surplombs, mais il existe bien d'autres moyens d'améliorer les surplombs que vous pouvez mettre en œuvre dans vos travaux d'impression 3D.

Voici comment améliorer les débords de vos impressions 3D

1. Augmenter le refroidissement des pièces par ventilateur
2. Diminuer la hauteur de la couche
3. Modifier l'orientation de votre modèle
4. Réduire la vitesse d'impression
5. Réduire la température d'impression
6. Diminuer la largeur de la couche
7. Divisez votre modèle en plusieurs parties
8. Utiliser des structures de soutien
9. Intégrer un chanfrein dans le modèle
10. Mise au point de votre imprimante 3D

1. augmenter le refroidissement des pièces par le ventilateur

La première chose que je ferais pour améliorer mes surplombs est d'augmenter l'efficacité du refroidissement de ma couche, soit en remplaçant le ventilateur par un ventilateur de meilleure qualité, soit en utilisant un conduit de ventilateur qui dirige correctement l'air frais vers vos impressions 3D.

Souvent, vos impressions 3D sont refroidies d'un côté, tandis que l'autre côté est aux prises avec des surplombs parce qu'il ne dispose pas d'un refroidissement adéquat. Si c'est votre cas, vous pouvez corriger le problème assez facilement.

La raison pour laquelle les ventilateurs et le refroidissement fonctionnent si bien est que, dès que le matériau est extrudé par la buse, il est refroidi à une température bien inférieure à la température de fusion, ce qui lui permet de durcir rapidement.

Le durcissement du filament au fur et à mesure de son extrusion permet de construire une bonne fondation, même si le support est faible. C'est un peu comme les ponts, qui sont des lignes de matériau extrudé entre deux points élevés.

Si vous obtenez de bons ponts, vous pouvez obtenir d'excellents surplombs, de sorte que la plupart des conseils pour améliorer les surplombs s'appliquent également aux ponts.

• Choisissez un ventilateur de haute qualité - le ventilateur Noctua est une excellente amélioration que des milliers d'utilisateurs apprécient.
• Imprimez en 3D un conduit Petsfang (Thingiverse) ou un autre type de conduit (Ender 3) qui s'est avéré très efficace.

2. diminuer la hauteur du calque

La prochaine chose que vous pouvez faire est de diminuer la hauteur de la couche, ce qui fonctionne parce que cela réduit l'angle auquel vos couches extrudées travaillent.

Si vous imaginez vos couches extrudées comme un escalier, plus l'escalier est grand, plus il y a de matière qui dépasse du bord de la couche précédente, ce qui est en d'autres termes le débordement.

De l'autre côté de ce scénario, un escalier plus petit (hauteur des couches) signifie que chaque couche dispose d'une fondation plus étroite et d'une surface d'appui sur laquelle s'appuyer pour la couche suivante.

Bien que cela augmente le temps d'impression, il est parfois nécessaire d'obtenir ces surplombs impressionnants et une bonne qualité d'impression. Les résultats sont généralement meilleurs que le sacrifice en temps !

La vidéo ci-dessous, réalisée par le professeur d'impression 3D, l'illustre très bien.

La hauteur de couche par défaut dans Cura pour une buse de 0,4 mm est de 0,2 mm, soit 50 %. La règle générale pour la hauteur de couche par rapport au diamètre de la buse est comprise entre 25 % et 75 %.

Cela signifie que vous pouvez utiliser une hauteur de couche allant de 0,01 mm à 0,03 mm.

• J'essaierais d'utiliser une hauteur de couche de 0,16 mm ou 0,12 mm pour votre imprimante 3D.
• Veillez à appliquer les "nombres magiques" pour la hauteur de vos couches afin de ne pas faire de micro-marches.

3. changer l'orientation de votre modèle

L'orientation de votre modèle est une autre astuce que vous pouvez utiliser à votre avantage pour réduire les porte-à-faux. Cela signifie que vous pouvez faire pivoter et ajuster votre modèle d'impression 3D pour réduire les angles auxquels le modèle est imprimé.

Cela ne fonctionne pas toujours, mais dans certains cas, cela peut fonctionner parfaitement.

Vous ne pourrez peut-être pas réduire l'angle en dessous de 45°, mais vous pouvez vous en approcher.

Pour l'impression 3D de résine, il est conseillé d'orienter vos impressions 3D à 45° par rapport à la plaque de construction pour une meilleure adhérence.

• Faites pivoter vos modèles pour réduire les surplombs
• Utilisez un logiciel pour orienter automatiquement vos modèles d'impression 3D.

Makers Muse propose une excellente vidéo décrivant les détails de l'orientation de l'impression en termes de force et de résolution, ce qui permet de mieux comprendre l'importance de l'orientation de l'impression.

Il explique qu'il y a toujours un compromis à faire en matière d'orientation et que, dans certains cas, il est possible d'obtenir le meilleur des deux mondes. Il faut un peu de réflexion et de connaissances sur la façon dont les couches sont fabriquées pour obtenir de bons résultats.

4. réduire la vitesse d'impression

Lorsque vous réduisez votre vitesse d'impression, les couches extrudées ont plus de temps pour bénéficier du refroidissement, ce qui permet de créer une bonne base.

En combinant une vitesse d'impression réduite, un meilleur refroidissement, une hauteur de couche réduite et une bonne orientation des pièces, vous pouvez réduire de manière significative la présence de surplombs dans vos impressions 3D.

5. réduire la température d'impression

La température optimale pour votre imprimante 3D est celle qui permet une bonne extrusion à la température la plus basse possible. Vous ne devez pas utiliser une température de buse plus élevée que nécessaire, à moins que vous n'ayez d'autres objectifs en tête.

La raison en est que votre filament sera plus liquide et plus chaud qu'il ne doit l'être, de sorte que le refroidissement ne sera pas aussi efficace avec un filament plus fondu, ce qui contribuera à réduire les dépassements.

Une température d'impression plus élevée peut contribuer à augmenter la résistance des pièces ou à réduire les problèmes de sous-extrusion, mais si vous réglez votre imprimante 3D avec précision, vous pouvez généralement résoudre de nombreux problèmes sans utiliser la température comme solution.

Je ferais quelques essais et erreurs en utilisant une tour de température, calibrée pour tester plusieurs températures dans la gamme de votre filament.

Par exemple, une tour de température de 10 pièces et une plage de température du filament de 195 à 225 °C peuvent avoir une température de départ de 195 °C, puis augmenter par incréments de 3 °C jusqu'à 225 °C.

Cette méthode permet d'obtenir une température parfaite, puis de déterminer la température la plus basse pour laquelle la qualité d'impression est excellente.

GaaZolee a créé une impressionnante tour d'étalonnage de température compacte et intelligente sur Thingiverse.

• Trouvez votre température d'impression optimale
• Assurez-vous que vous n'utilisez pas une température plus élevée que nécessaire, car cela peut entraîner un débit élevé du matériau.

6. diminuer la largeur du calque

Cette méthode fonctionne en quelque sorte parce qu'elle diminue le poids de chaque couche de matériau extrudé. Plus la couche est légère, moins la masse ou la force qui la sous-tend est importante par rapport à la couche précédente.

La physique des surplombs est liée à la diminution de la hauteur de la couche et à sa capacité à mieux supporter son propre poids à l'angle du surplomb.

Un autre avantage de la réduction de la largeur de la couche est qu'il y a moins de matière à refroidir, ce qui accélère le refroidissement de la matière extrudée.

La réduction de la largeur de couche peut malheureusement augmenter le temps d'impression total, car vous allez extruder moins de matériau.

7. diviser votre modèle en plusieurs parties

Cette méthode est un peu plus intrusive que les autres, mais elle peut faire des merveilles avec les tirages problématiques.

La technique consiste à diviser vos modèles en sections qui réduisent ces 45°. Regardez la vidéo de Josef Prusa ci-dessous pour un tutoriel simple dans le logiciel Meshmixer.

Les utilisateurs d'imprimantes 3D procèdent également de la sorte lorsqu'ils ont un projet de grande envergure et une imprimante 3D relativement petite qui ne peut pas accueillir l'ensemble de la pièce. Certaines impressions sont divisées en plusieurs parties pour fabriquer un seul objet, comme un casque de Stormtrooper qui nécessite plus de 20 pièces.

8. utiliser des structures de soutien

L'utilisation de structures de soutien est en quelque sorte la solution de facilité pour améliorer les surplombs, car il s'agit de créer cette fondation de soutien plutôt que de laisser le surplomb opérer sa magie.

Dans de nombreux cas, il vous sera difficile d'éviter complètement les matériaux de support, quels que soient l'orientation, la hauteur de la couche, le niveau de refroidissement, etc.

Parfois, il vous suffit d'ajouter vos structures de soutien via votre slicer. Il existe des slicers qui vous permettent de personnaliser étroitement vos soutiens

La vidéo ci-dessous, réalisée par CHEP, vous montre comment ajouter des supports personnalisés à l'aide d'un plugin spécial, alors n'hésitez pas à la consulter pour réduire vos supports.

9. intégrer un chanfrein dans votre modèle

L'intégration d'un chanfrein dans votre modèle est une bonne méthode pour réduire les porte-à-faux, car vous réduisez les angles réels de votre modèle. Le chanfrein est décrit comme un bord de transition entre deux faces d'un objet.

En d'autres termes, plutôt que d'avoir un virage serré à 90° entre deux côtés d'un objet, vous pouvez ajouter une courbure qui coupe un bord ou un coin à angle droit pour créer un bord incliné symétrique.

Il est généralement utilisé en menuiserie, mais il a certainement de grandes possibilités d'utilisation dans l'impression 3D, notamment en ce qui concerne les surplombs.

Comme les porte-à-faux suivent la règle des 45°, un chanfrein est parfait pour améliorer les porte-à-faux lorsqu'il peut être utilisé. Dans certains cas, un chanfrein n'est pas pratique, mais dans d'autres, il donne de bons résultats.

Les chanfreins modifient considérablement l'aspect des modèles, il faut donc en tenir compte.

10. mettre au point votre imprimante 3D

La dernière chose à faire, qui ne concerne pas spécifiquement les surplombs, mais la qualité et les performances globales de l'imprimante 3D, est de la régler.

La plupart des gens négligent leur imprimante 3D au fil du temps et ne réalisent pas qu'un entretien régulier est une bonne idée pour la qualité de l'impression. Les imprimantes 3D sont très durables, mais elles comportent des pièces qui nécessitent une attention particulière, comme les courroies, les rouleaux, la buse d'impression et les tiges.

• Vérifiez vos pièces & ; assurez-vous de remplacer les pièces dont l'usure est perceptible.
• Serrez les vis autour de votre imprimante 3D ainsi que vos courroies
• Appliquez régulièrement de l'huile légère pour machine à coudre ou de l'huile de couture sur vos tiges pour les rendre plus souples.
• Nettoyez votre extrudeuse et vos ventilateurs, car ils peuvent facilement accumuler de la poussière et des résidus.
• S'assurer que la surface de construction est propre et durable
• Effectuez de temps en temps un tirage à froid - chauffez la buse à 200°C, insérez le filament, réduisez la chaleur à 100°C puis tirez fermement sur le filament.

Il existe de nombreuses méthodes efficaces pour améliorer votre porte-à-faux. Nous espérons que cet article vous a orienté dans la bonne direction pour obtenir enfin des porte-à-faux dont vous pourrez être fier.