Comme nous le savons tous, les imprimantes 3D accordent une grande importance à l'obtention de conditions de température adéquates afin de créer une impression 3D de haute qualité. L'un des meilleurs moyens d'obtenir cette température constante est d'utiliser une enceinte, mais les choses peuvent-elles devenir un peu trop chaudes ?

Cet article se penche sur les boîtiers des imprimantes 3D, le contrôle de la température et la ventilation.

Il existe des moyens de contrôler la température du boîtier de votre imprimante 3D en utilisant des ventilateurs et des thermistances de haute qualité. Avec certains réglages, vous pouvez maintenir la température constante de votre imprimante 3D dans une fourchette étroite, ce qui donne à vos impressions 3D de meilleures chances d'être réussies.

En ce qui concerne le contrôle de la température et la ventilation des enceintes d'imprimantes 3D, il existe d'autres facteurs importants à connaître, alors continuez à lire.

Une imprimante 3D a-t-elle besoin d'un boîtier ?

Si vous imprimez avec du PLA, le filament le plus courant pour l'impression 3D, il n'est pas nécessaire d'utiliser une enceinte. Si vous prévoyez d'imprimer avec un filament tel que l'ABS, le polycarbonate ou tout autre filament susceptible de causer des problèmes de déformation ou de gondolage après refroidissement, une enceinte ou une chambre d'imprimante 3D chauffée est un élément indispensable.

Le type d'enceinte dépend du travail que vous effectuez.

Si vous souhaitez simplement conserver la chaleur produite par le lit d'impression et la buse d'impression, vous pouvez recouvrir votre imprimante 3D de n'importe quel objet courant, comme du carton, des boîtes en plastique, une vieille nappe ou quelque chose de ce genre, qui fonctionnera correctement.

Si vous voulez travailler comme un professionnel, construisez un boîtier bien conçu et bien fini qui peut non seulement couvrir votre imprimante 3D lorsque vous utilisez du filament ABS, mais aussi s'ouvrir lorsque vous voulez imprimer avec du PLA.

La plupart des gens considèrent qu'un boîtier est une pièce inutile, mais l'impression avec de l'ABS sans boîtier peut nuire à la qualité de l'impression.

Certaines impressions bénéficient d'une meilleure qualité d'impression et d'une réduction des imperfections avec un boîtier, il faut donc déterminer quel filament vous utilisez et si la qualité s'améliore ou diminue avec un boîtier.

Que doit contenir un bon boîtier pour imprimante 3D ?

Une bonne enceinte d'imprimante 3D doit avoir :

• Suffisamment d'espace
• De bons dispositifs de sécurité
• Contrôle de la température
• Eclairage
• Système d'extraction d'air
• Portes ou panneaux ouvrants
• Une esthétique soignée

Espace suffisant

Une bonne enceinte d'imprimante 3D doit avoir suffisamment d'espace pour toutes les pièces qui se déplacent au cours du processus d'impression. Lors de la construction d'une enceinte, il faut s'assurer que les pièces mobiles peuvent aller jusqu'à leur portée maximale sans heurter l'enceinte.

De nombreuses imprimantes 3D ont des fils qui se déplacent, ainsi que la bobine elle-même, il est donc judicieux de prévoir un peu plus d'espace pour les pièces mobiles.

Vous ne voudriez pas d'un boîtier d'imprimante 3D qui s'adapte à peine à votre imprimante 3D parce qu'il est difficile de faire des ajustements mineurs.

Un bon exemple est l'enceinte Creality Enclosure qui a deux tailles principales, une moyenne pour l'imprimante 3D moyenne et une grande pour les machines plus grandes.

Caractéristiques de sécurité

L'un des principaux objectifs d'une enceinte pour imprimante 3D est d'accroître la sécurité de votre environnement de travail, qu'il s'agisse de la sécurité physique (ne pas toucher les pièces mobiles ou chaudes), de la filtration de l'air ou de la sécurité incendie.

Il est arrivé par le passé qu'une imprimante 3D prenne feu, principalement en raison d'erreurs dans le micrologiciel et les éléments chauffants. Même si ce phénomène est assez rare de nos jours, nous voulons toujours nous prémunir contre les incendies.

Une enceinte ignifugée est une caractéristique idéale pour éviter qu'en cas d'incendie, elle ne s'enflamme et n'aggrave le problème.

Certaines personnes ont des enceintes en métal ou en plexiglas pour maintenir les flammes à l'intérieur de l'enceinte. Vous pouvez également vous assurer que l'enceinte est scellée, ce qui coupe efficacement l'apport d'oxygène dont un feu a besoin.

Vous pouvez équiper votre enceinte d'un système de verrouillage pour renforcer l'aspect sécuritaire.

J'ai écrit un article sur la question de savoir si l'impression 3D est sans danger pour les animaux de compagnie, que vous pouvez consulter pour plus d'informations.

Contrôle de la température

J'ai vu de superbes enceintes bricolées dotées d'un système de contrôle de la température intégré qui mesure la température à l'intérieur de l'enceinte et l'augmente à l'aide d'un radiateur lorsqu'elle devient trop basse.

Vous devez vous assurer que vos thermistances sont placées au bon endroit, car l'air chaud monte. Les placer en bas ou en haut sans contrôler l'air peut conduire à des relevés de température inexacts pour l'ensemble de l'enceinte, plutôt que pour une seule zone.

Lumières

Les impressions 3D peuvent être très agréables à regarder lorsque vous voyez l'évolution de vos objets, c'est pourquoi il est important d'avoir un bon système d'éclairage pour votre enceinte. Vous pouvez obtenir une lumière blanche brillante ou un système de LED coloré pour éclairer votre zone d'impression.

Une simple bande lumineuse LED connectée à l'alimentation de votre imprimante 3D devrait suffire.

Système d'extraction d'air

Le meilleur type d'enceinte dispose d'un système d'extraction d'air intégré, qui nécessite généralement un conduit d'air, un ventilateur en ligne et des tuyaux sécurisés qui peuvent aspirer l'air contaminé et le diriger vers l'extérieur.

Vous pouvez également vous procurer une sorte de filtre autonome, dans lequel l'air passe et est nettoyé en permanence.

C'est une très bonne idée d'avoir un système d'extraction d'air solide en place si vous aimez imprimer en 3D avec de l'ABS, ou un autre matériau assez dur. Le PLA n'est pas aussi dur que l'ABS, mais je recommanderais quand même d'avoir un bon système de ventilation.

Portes ou panneaux

Certaines enceintes sont de simples boîtes qui se posent directement sur votre imprimante 3D, mais les meilleures ont des portes ou des panneaux amovibles qui s'ouvrent facilement en cas de besoin.

La combinaison de tables de travail et de plexiglas IKEA est l'une des meilleures solutions de bricolage, car vous pouvez clairement voir tout autour de l'enceinte sans ouvrir la porte. D'autres enceintes, comme l'enceinte Creality, n'offrent pas le même aspect visuel, mais elles fonctionnent néanmoins très bien.

Une enceinte ouverte peut être bénéfique car elle conserve une certaine forme de chaleur, ce qui est idéal pour l'APL.

Pour l'ABS, vous devez mieux contrôler la température pour obtenir une impression de meilleure qualité, c'est pourquoi les meilleures imprimantes pour ABS sont dotées d'un boîtier intégré.

Esthétique

Personne ne veut d'un boîtier laid pour abriter son imprimante 3D, c'est donc une bonne idée de prendre un peu plus de temps pour faire quelque chose d'attrayant.

Comment construire une enceinte pour imprimante 3D ?

Il existe de nombreuses façons de construire un boîtier d'imprimante 3D, mais Josef Prusa fait un excellent travail en vous guidant dans la construction d'un boîtier solide dans la vidéo ci-dessous.

Une enceinte de ce type peut vraiment améliorer votre expérience de l'impression 3D pour les années à venir.

Impression de PLA dans une enceinte chauffée

Si vous imprimez avec du PLA et que vous disposez d'une enceinte, la chaleur peut être un peu trop élevée et empêcher vos objets de refroidir assez rapidement.

Une forte chaleur dans une enceinte fermée peut entraîner l'affaissement des couches d'impression, ce qui se traduira par une impression de mauvaise qualité. Lorsque la température est trop élevée, le PLA a du mal à adhérer à la couche précédente.

L'utilisation d'un boîtier lors de l'impression avec du PLA est considérée comme inutile car, au lieu d'offrir des avantages, elle peut nuire à la qualité et à la solidité de l'impression.

Sans enceinte, l'impression PLA sera suffisamment refroidie et la couche se solidifiera rapidement, ce qui se traduit généralement par une impression plus lisse et bien réalisée.

Si votre imprimante 3D est équipée d'un boîtier fixe, il est recommandé d'ouvrir ses portes lorsque vous imprimez avec du PLA, afin d'obtenir une impression parfaite.

C'est une bonne idée d'avoir des panneaux amovibles dans votre enceinte, car les enlever ou les ouvrir ne demandera pas trop de travail.

Quelles sont les options de filtration de l'air pour les boîtiers d'imprimantes 3D ?

Les principales options de filtration d'air existantes pour les boîtiers d'imprimantes 3D sont les suivantes :

• Mousse de carbone ou filtre
• Purificateur d'air
• Filtre HEPA
• Filtre PECO

Mousse de carbone ou filtre

L'utilisation de la mousse de carbone est une excellente idée car elle peut capturer les fumées chimiques et peut être une excellente option lorsqu'il s'agit de filtrer l'air pour les enceintes d'imprimantes 3D. Les filtres à carbone peuvent aider à arrêter efficacement les COV (composés organiques volatils) de l'air.

Purificateur d'air

Installez un purificateur d'air avec l'enceinte, il peut être assez coûteux mais il est capable de capturer ou de prévenir les fumées, les gaz ou d'autres particules toxiques.

Filtres HEPA

Les filtres HEPA peuvent capturer les particules d'une taille de 0,3 micron, ce qui correspond à la taille moyenne de près de 99,97 % des polluants atmosphériques qui traversent l'enceinte d'une imprimante.

Filtre PECO

Il est considéré comme la meilleure option en raison de sa polyvalence. Il ne se contente pas de capturer les COV et les particules, il les détruit complètement. Les fumées toxiques qui sortent des imprimantes sont détruites avant d'être rejetées dans l'air.

Solutions tout-en-un

Guardian Technologies a sorti le formidable purificateur d'air Germ Guardian True HEPA Filter (Amazon) qui fait un très bon travail de purification de l'air et de réduction des odeurs de fumée, d'émanations, d'animaux domestiques et de bien d'autres choses encore.

Son prix est relativement élevé, mais le nombre de fonctions et d'avantages qu'il offre en fait un produit très utile.

Les caractéristiques et avantages sont les suivants :

• Purificateur d'air 5 en 1 pour la maison : le filtre à air électrostatique HEPA réduit jusqu'à 99,97 % des germes nocifs, de la poussière, du pollen, des squames d'animaux, des spores de moisissure et d'autres allergènes aussi petits que 0,3 micron dans l'air.
• Filtre Pet Pure - Un agent antimicrobien est ajouté au filtre pour empêcher la croissance des moisissures et des bactéries responsables des odeurs sur la surface du filtre.
• Tue les germes - La lumière UV-C aide à tuer les virus en suspension dans l'air tels que la grippe, le staphylocoque et le rhinovirus, et travaille avec le dioxyde de titane pour réduire les composés organiques volatils.
• Piège les allergènes - Le préfiltre piège la poussière, les poils d'animaux et d'autres grosses particules tout en prolongeant la durée de vie du filtre HEPA.
• Réduit les odeurs - Le filtre à charbon actif aide à réduire les odeurs indésirables provenant des animaux domestiques, de la fumée, des vapeurs de cuisine, etc.
• Mode ultra-silencieux - Le mode sommeil ultra-silencieux avec minuterie programmable vous aide à passer une bonne nuit de repos avec un air plus pur.
• Choisissez entre 3 niveaux de vitesse et une lumière UV C en option

Il s'agit également d'une des meilleures ventes de purificateurs d'air électrostatiques, alors procurez-vous le Germ Guardian sur Amazon pour vos besoins en filtration d'air pour l'impression 3D !

Pour une enceinte en particulier, la solution de filtration de l'air habituelle est le ventilateur en ligne et le système de filtration VIVOSUN CFM (Amazon).

Les pièces individuelles sont moins chères, mais si vous préférez un système complet composé de pièces de haute qualité et livré chez vous pour un montage facile, c'est un excellent choix.

Ce système de filtration de l'air présente les caractéristiques et avantages suivants :

• Ventilation efficace : ventilateur puissant avec une vitesse de 2 300 tours/minute, offrant un débit d'air de 190 CFM, pour une ventilation optimale de l'endroit ciblé
• Filtre à charbon supérieur : lit de charbon vierge australien 1050+ RC 48 Dimensions : 4″ x 14″
• Contrôle efficace des odeurs : Le filtre à charbon élimine certaines des odeurs les plus indésirables, les odeurs âcres et les particules de la tente de culture intérieure, de la salle de culture hydroponique.
• Système de gaine robuste (avec pinces) : Un fil d'acier solide et flexible soutient les parois de la gaine à trois couches très résistantes. Le noyau en PET est pris en sandwich dans des couches d'aluminium ignifuge qui peuvent supporter des températures de -22 à 266 Fahrenheit.
• Assemblage facile : éviter les tracas liés à l'achat et au renvoi de pièces qui ne sont pas compatibles ou qui ne sont pas sûres, c'est facile avec un système complet, qui comprend tout ce dont vous avez besoin pour démarrer.

Il se peut que vous deviez imprimer en 3D une pièce de connexion à fixer à votre enceinte pour qu'elle soit étanche. Il existe de nombreux modèles sur Thingiverse qui sont liés à la purification de l'air.

Cet extracteur de fumées minimaliste imprimé en 3D par rdmmkr a été créé à l'origine pour minimiser les fumées de soudure, mais il a bien sûr d'autres utilisations.

Peut-on surchauffer une imprimante 3D avec un boîtier ?

Certaines personnes se demandent si le fait d'avoir un boîtier peut réellement faire surchauffer une imprimante 3D, ce qui est une question légitime.

Des cas de surchauffe de certaines parties d'une imprimante 3D, comme les moteurs pas à pas, ont été signalés, ce qui a eu pour effet de faire sauter des étapes et d'entraîner une mauvaise qualité des lignes de couche sur vos impressions 3D.

Le refroidissement est un aspect important de la plupart des machines, c'est pourquoi vous avez des dissipateurs thermiques, de la pâte de refroidissement thermique et des ventilateurs un peu partout.

Si vous ne prenez pas soin de la température de votre imprimante 3D, elle peut certainement surchauffer et entraîner des problèmes à long terme.

Une chaleur excessive peut définitivement réduire la durée de vie de vos appareils électroniques et de vos moteurs.

Une autre chose qui peut arriver est que votre extrémité froide devienne trop chaude. Lorsque cela se produit, votre filament commence à se ramollir avant d'atteindre la rupture thermique, ce qui rend plus difficile la poussée du filament à travers la buse.

Il peut facilement entraîner des obstructions dans votre système d'extrusion et votre buse, ainsi qu'une sous-extrusion ; veillez donc à bien équilibrer ce point.

La température ambiante affecte-t-elle la qualité des impressions 3D ?

L'impression 3D comprend toutes sortes de fluctuations de température et des exigences de température spécifiques pour une qualité d'impression optimale, mais la température ambiante a-t-elle une incidence sur la qualité des impressions 3D ?

La température ambiante affecte en effet la qualité de vos impressions 3D. Imprimer de l'ABS ou même de la résine à des températures ambiantes basses peut entraîner l'échec total des impressions, ou simplement une mauvaise adhérence et une faible résistance des couches. La température ambiante n'est pas un problème aussi important avec le PLA car il ne réagit pas beaucoup aux fluctuations de température.

C'est l'une des raisons fondamentales qui ont poussé les utilisateurs d'imprimantes 3D à construire une enceinte pour contrôler la température.

Lorsque vous pouvez contrôler la température de fonctionnement de votre imprimante 3D, l'impression devient beaucoup plus facile à gérer. Le meilleur type d'enceinte a des contrôles de température similaires au système PID de l'impression 3D.

Vous pouvez régler et mesurer la température de votre enceinte et, lorsqu'elle descend en dessous d'un certain seuil, vous pouvez activer un chauffage intégré pour augmenter la température de fonctionnement jusqu'au niveau défini.

Températures de lit et d'impression parfaites pour les filaments les plus courants

PLA

• Température du lit : 20 à 60°C
• Température d'impression : 200 à 220°C

ABS

• Température du lit : 110°C
• Température d'impression : 220 à 265°C

PETG

• Température du lit : 50 à 75°C
• Température d'impression : 240 à 270°C

Nylon

• Température du lit : 80 à 100°C
• Température d'impression : 250°C

ASA

• Température du lit : 80 à 100°C
• Température d'impression : 250°C

Polycarbonate

• Température du lit : 100 à 140°C
• Température d'impression : 250 à 300°C

TPU

• Température du lit : 30 à 60°C
• Température d'impression : 220°C

HIPS

• Température du lit : 100°C
• Température d'impression : 220 à 240°C

PVA

• Température du lit : 45 à 60°C
• Température d'impression : 220°C