5 façons de résoudre le problème du pilonnage dans les impressions 3D (problèmes de couche supérieure rugueuse)

Roy Hill 04-06-2023
Roy Hill

Vous avez installé votre imprimante, réalisé de nombreuses impressions réussies mais, pour une raison ou une autre, la couche supérieure de vos impressions n'est pas du meilleur effet. C'est un problème auquel de nombreux utilisateurs d'imprimantes 3D ont été confrontés.

Il peut être ennuyeux d'avoir une impression parfaite, jusqu'à la toute fin où vous rencontrez un phénomène de pilonnage, qui se traduit par une surface rugueuse dans la partie supérieure de vos impressions.

Pour aider les utilisateurs, j'ai élaboré un guide pratique sur la résolution des problèmes liés à la couche supérieure (l'oreiller), avec quelques méthodes faciles à essayer dès maintenant.

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    Qu'est-ce que l'oreiller ?

    Le pelage est simplement un phénomène qui se produit et qui laisse les couches supérieures de vos empreintes rugueuses, non fermées, inégales et bosselées. Il s'agit simplement d'une expérience douloureuse à tous points de vue, surtout après une longue impression.

    Malheureusement, il n'existe pas de type de filament ou d'imprimante qui soit totalement immunisé contre le pilonnage, mais certains sont moins susceptibles d'être affectés que d'autres.

    Les effets du pilonnage sont très similaires à ceux du gauchissement, mais ils se produisent à la fin de l'impression plutôt qu'au début. Il produit un motif en forme d'oreiller dans la partie supérieure, d'où son nom bien choisi. Il affecte généralement les tirages dont la surface supérieure est large et plate.

    La partie supérieure d'une impression présente un motif rugueux et bosselé qui représente le remplissage situé directement sous les couches supérieures.

    Pourquoi le pilonnage se produit-il en premier lieu ?

    Il y a deux raisons principales à cela :

    1. Refroidissement insuffisant - Le filament se déforme en s'éloignant du remplissage et en remontant vers la buse, puis il se refroidit à cet endroit et provoque cet effet. Cela est dû au fait que le matériau se resserre et colle sur le remplissage mais se déforme sur les vides en dessous.Les ventilateurs de refroidissement de votre couche peuvent également jouer un rôle lorsqu'ils ne sont pas assez puissants pour amener le matériau à la bonne température afin d'éviter cet effet. Si vous imprimez trop rapidement, votren'ont pas le temps de refroidir correctement et produisent les mêmes résultats.
    2. Pas assez de matériel de soutien - En outre, si vous n'avez pas suffisamment de couches supérieures solides, il est plus facile d'ajouter des coussins.

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    Les tirages réalisés avec de petites hauteurs de couche sont plus affectés car les matériaux se déforment plus facilement lorsqu'il y a moins de support sous chaque couche.

    Il faut également savoir que les filaments de 1,75 mm (standard de l'imprimante) sont plus susceptibles d'être affectés que les filaments de 2,85 mm.

    Les filaments plus souples, tels que le TPU, et les filaments à température plus élevée, tels que l'ABS et le polycarbonate, présentent davantage de problèmes de pilosité que les filaments plus durs, mais ce sont des problèmes qui peuvent être résolus par différentes méthodes.

    Comment résoudre les problèmes de pilosité dans les impressions 3D

    1. augmenter l'épaisseur de la couche supérieure

    Même si le coussinage est le résultat d'un refroidissement imparfait, le problème vient de l'ajout d'une surface supérieure mince.

    Les couches supérieures d'une impression influencent l'effet de pilonnage. Plus il y a de couches supérieures, plus l'imprimante a de chances de couvrir les lacunes.

    Il existe une solution simple à ce problème.

    La première chose à faire pour éviter que les couches supérieures ne se transforment en oreillers est d'ajouter des couches supérieures à vos tirages, ce qui peut se faire très facilement à partir des paramètres de votre trancheur en augmentant le paramètre l'épaisseur du sommet".

    Chaque couche supplémentaire que vous avez sur votre impression signifie qu'il y a plus d'occasions pour la couche de faire fondre l'éventuel effet de coussin que vous avez rencontré en dessous.

    Je recommanderais d'avoir une épaisseur de couche supérieure qui soit six à huit fois la hauteur de la couche, ce qui devrait être plus que suffisant pour atténuer les problèmes d'oreiller que vous rencontrez.

    Ainsi, si vous imprimez un objet en utilisant une hauteur de couche de 0,1 mm, vous devriez avoir une épaisseur supérieure/inférieure de 0,6-0,8 mm afin que la surface supérieure de votre impression puisse se fermer et empêcher l'effet d'affaissement/de gonflement.

    Gardez à l'esprit que si vous avez des couches très fines, votre impression sera plus difficile à réaliser. susceptibles de se déformer et de s'enrouler parce que les couches deviennent plus fragiles. Dans ce cas, vous aurez besoin de plus de couches en haut pour fermer l'impression correctement.

    Certains disent qu'il faut maintenir la hauteur totale de la couche supérieure à environ 1 mm :

    • Hauteur de couche de 0,1 mm - impression de 9 couches supérieures
    • Hauteur de couche de 0,2 mm - impression de 4 couches supérieures
    • Hauteur de couche de 0,3 mm - impression de 3 couches supérieures

    Ce n'est pas obligatoire, mais si vous voulez être sûr de vous, c'est une bonne règle à suivre.

    2. augmenter le pourcentage de densité de la zone intercalaire

    L'augmentation du pourcentage de densité de remplissage a un effet similaire à celui de l'augmentation du nombre de couches supérieures.

    Cette méthode permet de donner aux couches supérieures une plus grande surface d'appui. soutenu en le rendant plus plein et plus lisse plutôt que rugueux et de mauvaise qualité.

    Le pilonnage se produit en raison des espaces entre le remplissage, par exemple, si quelque chose a été imprimé à une hauteur de 1,5 mètre. Densité de remplissage de 100 %, il n'y aurait pas de risque de bourrage parce qu'il n'y a pas d'espace au milieu de l'impression.

    Le fait de réduire ces écarts en augmentant le remplissage en dessous de la couche supérieure réduit donc le risque que cela se produise.

    Lorsque vous imprimez à des niveaux de remplissage inférieurs, tels que 0%, 5%, 10% Vous avez plus de chances de remarquer les effets de l'oreiller. Cela dépend vraiment de l'effet de l'oreiller sur la santé. la conception de votre impression, si vous avez un produit délicat et que vous avez besoin d'un remplissage plus faible, vous voulez compenser en utilisant un matériau plus résistant.

    Certaines imprimantes sont plus sujettes au pilonnage que d'autres, mais au fil du temps, les imprimantes se développent à un rythme élevé en termes de qualité.

    Certains tirages s'imprimeront très bien avec un taux de remplissage de 5 %, d'autres auront du mal à le faire.

    Si l'on compare les deux méthodes ci-dessus, la méthode de la couche supérieure utilise généralement plus de filament, mais en fonction de la fonctionnalité de votre pièce, il peut être préférable d'utiliser la méthode du remplissage.

    Certains utilisateurs d'imprimantes 3D ont indiqué qu'un pourcentage de remplissage minimal de 12 % devrait permettre de tenir et de réduire la formation de coussins.

    La vidéo ci-dessous montre à quel point ces deux méthodes sont simples.

    3. diminuer la vitesse de l'imprimante

    Une autre méthode consiste à réduire la vitesse d'impression des couches solides supérieures, ce qui leur donne plus de temps pour se refroidir avant de se décoller. Lorsque les couches ont plus de temps pour se refroidir, le matériau a le temps de durcir, ce qui lui donne plus de support et de résistance.

    Cela ne réduit pas nécessairement l'adhérence de votre couche, mais cela empêche vos impressions de se déformer, ce qui forme l'oreiller sur le dessus.

    Cela peut demander quelques essais et erreurs, mais une fois que vous aurez trouvé les bons paramètres, vous pourrez imprimer des objets avec succès.

    En ce qui concerne la qualité d'impression, vous devez généralement trouver un équilibre entre les temps d'impression globaux et une qualité plus ou moins élevée. Il s'agit d'un compromis nécessaire, mais qui présente des avantages lorsque les impressions sont terminées.

    Il existe des méthodes permettant de réduire les délais d'impression tout en conservant la qualité souhaitée, ce qui nous amène à la méthode suivante.

    4. améliorer les ventilateurs de refroidissement

    L'une des méthodes nécessite la modification de votre imprimante et consiste à utiliser un ventilateur de refroidissement.

    Certaines imprimantes sont déjà équipées d'un ventilateur de refroidissement de la couche, mais il se peut qu'il ne soit pas assez efficace pour corriger les problèmes de pilonnage que vous rencontrez. Souvent, une imprimante 3D est équipée de pièces moins chères afin de réduire les coûts.

    Si vous disposez déjà d'un ventilateur de refroidissement, vous pouvez imprimer un conduit de refroidissement en couche plus efficace, où le flux d'air est dirigé tout autour de la buse ou dirigé spécifiquement vers la pièce, plutôt que vers le bloc chauffant.

    Si cela ne fonctionne pas ou si vous n'en avez pas, la meilleure idée est d'acheter un nouveau ventilateur de refroidissement de la couche.

    Il existe de nombreuses pièces de qualité supérieure que vous pouvez utiliser et qui permettent d'effectuer le travail de manière beaucoup plus efficace que les pièces standard.

    Le Noctua NF-A4 est l'un des meilleurs ventilateurs de refroidissement sur le marché. Les avantages de ce ventilateur haut de gamme sont sa performance de refroidissement silencieuse supérieure et sa grande efficacité.

    Il s'agit d'un ventilateur de refroidissement qui a permis aux utilisateurs d'imprimantes 3D d'économiser d'innombrables heures sur des impressions ratées. Avec ce ventilateur, vos problèmes de refroidissement devraient être éliminés.

    Voir également: Comment nettoyer les impressions 3D en résine sans alcool isopropylique ?

    Sa conception aérodynamique offre une superbe fluidité de fonctionnement et une étonnante durabilité à long terme.

    La première étape évidente est d'activer le ventilateur, ce qui peut parfois être fait dans certains programmes de découpe. Si vous ne pouvez pas régler le ventilateur dans votre découpeur, il est possible de modifier manuellement le code G à l'aide de la commande M106. Vous ne devriez pas avoir à le faire dans la plupart des cas, mais ce n'est pas trop difficile à faire avec un guide.

    Une chose aussi simple qu'un ventilateur de bureau peut être utile si vous n'êtes pas à l'aise pour installer un ventilateur de refroidissement sur votre imprimante 3D. Cependant, les ventilateurs de refroidissement peuvent simplement souffler l'air frais vers des parties spécifiques de vos empreintes et non sur l'ensemble de celles-ci, ce qui est le cas des coussins.

    Gardez à l'esprit que, selon le ventilateur dont vous disposez, vous ne voudrez peut-être pas le faire fonctionner à sa vitesse maximale. Certains matériaux sont plus sensible à la déformation et de l'oreiller, de sorte que lorsque la pression d'air du ventilateur souffle sur une impression, cela augmente les risques de déformation.

    Le refroidissement rapide existe et peut avoir un effet négatif sur la qualité de vos impressions.

    Avec des matériaux tels que le nylon, l'ABS et le HIPS, il est préférable d'utiliser une vitesse de ventilation faible.

    Voir également: Vous avez besoin d'un bon ordinateur pour l'impression 3D ? Best Computers & ; Laptops

    Si le plastique n'est pas suffisamment refroidi, il pend ou se recroqueville aux endroits où se trouvent les lignes de remplissage. Cela crée une surface irrégulière qui pose problème pour la couche suivante. C'est alors que l'on obtient une surface supérieure rugueuse et bosselée.

    5. abaisser la température d'impression

    Dans certains cas, l'abaissement de la température d'impression peut s'avérer utile en raison de la nature du problème. Cela peut toutefois causer plus de problèmes que cela n'en résout, et ce n'est donc pas une solution à adopter d'emblée. Cela pourrait entraîner une sous-extrusion de vos tirages.

    Les matériaux ont généralement une plage de température pour imprimer avec la meilleure qualité, donc une fois que vous avez trouvé la température parfaite pour votre installation, vous n'avez pas envie de la changer.

    Selon le matériau que vous utilisez pour imprimer, certains ont des problèmes de refroidissement, comme les filaments à haute température. Vous pouvez éviter d'avoir à jouer avec les réglages de température pour éviter le pilonnage si vous appliquez les autres méthodes avec plus d'intensité.

    Cette méthode fonctionne le mieux avec les matériaux à haute température, car ils mettent plus de temps à refroidir et à se raffermir.

    Les variations importantes de la température de ces matériaux lorsqu'ils sont extrudés sur la surface de construction les rendent plus susceptibles de se déformer.

    Lorsque vous abaissez la température de l'extrémité chaude de la buse pour les couches supérieures, vous évitez efficacement la formation de coussins, car vous luttez directement contre ce problème. Il est recommandé de faire fonctionner votre ventilateur de refroidissement à une puissance élevée pour faciliter le refroidissement avec ces matériaux.

    Il s'agit de refroidir le filament extrudé le plus rapidement possible afin qu'il puisse se fixer correctement à l'endroit prévu et qu'il ne s'affaisse pas dans les espaces entre les remplissages.

    Si vous avez suivi ces solutions, le problème du pilonnage devrait appartenir au passé. La meilleure solution est une combinaison de ces solutions, et une fois que vous les aurez appliquées, vous pourrez vous attendre à des couches supérieures lisses et à des impressions de haute qualité.

    Comment obtenir une couche supérieure lisse dans les impressions 3D

    La meilleure façon d'obtenir une couche supérieure lisse dans les impressions 3D est d'activer le repassage dans votre Slicer, un paramètre qui commande à votre buse de passer sur la couche supérieure de votre impression et de la lisser, en suivant une trajectoire que vous pouvez saisir dans les paramètres.

    La vidéo ci-dessous, réalisée par The 3D Print General, présente les réglages du repassage, qui fonctionnent très bien pour les impressions 3D dont la surface est plate, mais pas pour les objets ronds comme les figurines.

    Les meilleurs réglages de repassage Cura pour les couches supérieures

    Flux de repassage

    Le réglage par défaut de la vitesse de repassage dans Cura est de 10 %, mais il est préférable d'augmenter cette valeur à 15 % pour obtenir une meilleure qualité. Vous devrez peut-être faire quelques essais et erreurs avec certaines de ces valeurs pour obtenir les couches supérieures que vous souhaitez, afin d'équilibrer la vitesse de repassage avec la vitesse de repassage.

    Vitesse de repassage

    Le réglage par défaut de la vitesse de repassage dans Cura est de 16,6667 mm/s, mais il est préférable d'augmenter cette vitesse à 90 mm/s ou plus de 70. Cela dépend du motif de repassage que vous utilisez, car l'utilisation de cette vitesse pour un motif comme le Concentrique ne donnera pas les meilleurs résultats, mais pour le Zig Zag, cela fonctionne bien.

    Le motif concentrique a obtenu de meilleurs résultats avec une vitesse de repassage d'environ 30 mm/s.

    Espacement des lignes de repassage

    Le réglage par défaut de Cura pour l'espacement des lignes de repassage est de 0,1 mm, mais vous pouvez obtenir de meilleurs résultats en faisant des essais. Une valeur de 0,2 mm tout en ajustant ou en augmentant le débit et la vitesse de repassage peut donner des résultats étonnants.

    Si vous utilisez un espacement de ligne de repassage plus épais, vous obtiendrez généralement de meilleurs résultats en augmentant le débit et la vitesse de repassage.

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    Roy Hill

    Roy Hill est un passionné d'impression 3D et un gourou de la technologie avec une richesse de connaissances sur tout ce qui concerne l'impression 3D. Avec plus de 10 ans d'expérience dans le domaine, Roy maîtrise l'art de la conception et de l'impression 3D et est devenu un expert des dernières tendances et technologies d'impression 3D.Roy est titulaire d'un diplôme en génie mécanique de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) et a travaillé pour plusieurs entreprises réputées dans le domaine de l'impression 3D, notamment MakerBot et Formlabs. Il a également collaboré avec diverses entreprises et particuliers pour créer des produits imprimés en 3D personnalisés qui ont révolutionné leurs industries.Outre sa passion pour l'impression 3D, Roy est un grand voyageur et un passionné de plein air. Il aime passer du temps dans la nature, faire de la randonnée et camper avec sa famille. Dans ses temps libres, il encadre également de jeunes ingénieurs et partage ses connaissances sur l'impression 3D à travers diverses plateformes, y compris son blog populaire, 3D Printerly 3D Printing.