Défaillances des imprimantes 3D - Pourquoi ces défaillances & ; à quelle fréquence ?

Roy Hill 19-06-2023
Roy Hill

Les échecs d'impression 3D peuvent être très frustrants, d'autant plus qu'ils prennent beaucoup de temps à créer, mais les gens se demandent pourquoi ils échouent et à quelle fréquence. J'ai décidé d'écrire un article sur les échecs d'impression 3D pour donner aux gens les réponses à ces questions.

Vous trouverez plus de détails dans cet article sur les défaillances de l'impression 3D, alors continuez à lire.

    Pourquoi les impressions 3D échouent-elles ?

    Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles une impression 3D peut échouer, qu'il s'agisse de problèmes mécaniques entraînant des mouvements irréguliers, qui peuvent faire tomber un modèle, ou de problèmes logiciels liés à des paramètres trop élevés, comme la température.

    Même une température ambiante fluctuante peut entraîner un échec de l'impression 3D.

    Voici quelques-unes des raisons pour lesquelles les impressions 3D échouent :

    • L'axe Z ne se déplace pas uniformément
    • Mauvaise adhérence du lit
    • Filament de mauvaise qualité ou cassant
    • Pas assez de supports
    • Modèles complexes
    • Température d'impression trop élevée ou trop basse
    • Décalages de couches
    • Imprimante 3D non calibrée

    L'axe Z ne se déplace pas uniformément

    Un axe Z irrégulier peut entraîner un échec de l'impression 3D, car lorsque l'axe Z de l'imprimante 3D est irrégulier ou mal aligné, il ne se déplace pas comme il le devrait.

    Un utilisateur a découvert que ses impressions 3D échouaient vers la fin des modèles en raison d'une mauvaise installation de la vis d'entraînement. Lorsqu'il a éteint son moteur pas à pas et qu'il l'a soulevée à la main, la vis s'est desserrée, au point de sauter.

    Pour résoudre ce problème, vous devez vérifier la fluidité des mouvements de l'axe Z et l'installation correcte de la vis d'entraînement.

    Voir également: 7 meilleures stations de polymérisation de la résine par lumière UV pour vos impressions 3D

    Le coupleur de la vis-mère ne doit pas glisser, il faut donc serrer les vis sans tête jusqu'à un point décent pour qu'il tienne.

    Assurez-vous que d'autres vis ne sont pas desserrées, par exemple si certains composants tournent librement et n'ont pas assez de pression lorsqu'ils se déplacent.

    Les roues POM sont un problème important, car vous voulez qu'elles glissent vers le haut, vers le bas et sur les axes en douceur. Serrez ou desserrez vos écrous excentriques pour résoudre ce problème.

    Vérifiez que vos composants sont droits et assemblés correctement.

    Il est également conseillé de veiller à ce que les pièces soient correctement lubrifiées afin d'assurer des mouvements plus fluides.

    Mauvaise adhérence du lit & ; déformation

    Une mauvaise adhérence du lit sur votre imprimante 3D peut entraîner de nombreuses défaillances. C'est probablement l'une des raisons les plus courantes pour lesquelles les impressions 3D échouent.

    Si le modèle n'est pas solidement collé à la plaque de construction, il a beaucoup plus de chances de se détacher du lit.

    Même s'il ne se détache pas complètement, il suffit qu'une section soit défaillante pour que les problèmes commencent à s'accumuler et que votre impression soit éjectée de la plaque de construction.

    Cela peut se produire surtout lorsque les modèles n'ont pas beaucoup de surface sur la plaque de construction, car cela réduit la force de l'adhérence.

    Plus l'impression est longue, plus l'adhérence du lit est importante, car la pression exercée est plus forte.

    Ce problème est également associé au gauchissement, qui se produit lorsque le filament se refroidit, se rétracte et s'enroule vers le haut.

    Les solutions à ce problème seraient les suivantes :

    • Nettoyez votre lit d'impression et ne le touchez pas avec des doigts gras.
    • Assurez-vous que votre lit est correctement nivelé
    • Augmenter la température de la plaque de construction
    • Utilisez un adhésif sur le lit - bâton de colle, laque pour cheveux ou ruban adhésif bleu.
    • Utiliser une meilleure surface de construction, qui ne soit pas déformée

    //www.reddit.com/r/3Dprinting/comments/lm0uf7/when_your_print_fail_but_is_too_funny_to_stop_it/

    Qualité du filament mauvaise ou cassante

    Si votre filament est cassant à la sortie de la bobine, il le sera également pendant le processus d'impression.

    Ce que beaucoup ignorent, c'est que les filaments sont hygroscopiques, c'est-à-dire qu'ils absorbent l'humidité de l'environnement. C'est pourquoi ils sont conditionnés dans un emballage plastique étanche à l'air et contenant un déshydratant.

    Si vous laissez le filament à l'air libre, il absorbera de l'humidité au fil du temps. Vous devez utiliser un séchoir à filament comme le SUNLU Filament Dryer d'Amazon pour éliminer l'humidité.

    Il faut également garder à l'esprit que certains filaments n'ont pas la meilleure résistance à la traction, comme les filaments de soie et les filaments hybrides similaires.

    Pas assez de supports ou de remplissages

    Certains utilisateurs subissent des échecs d'impression 3D en raison d'un manque de supports ou de remplissage. Vous avez besoin de supports pour de nombreux modèles qui ont des surplombs. Cela signifie essentiellement qu'il n'y a pas assez de matériau en dessous pour soutenir les couches suivantes, généralement autour d'un angle de 45 degrés.

    Si vous n'avez pas assez de supports ou si vos supports ne sont pas assez solides, l'impression risque d'échouer.

    Vous pouvez soit augmenter votre pourcentage de densité de support, soit augmenter le nombre de supports en réduisant l'angle de surplomb du support dans votre trancheuse.

    Je recommande également d'apprendre à créer des supports personnalisés.

    Le remplissage fonctionne de la même manière, c'est-à-dire qu'il est nécessaire aux endroits où il n'y a pas beaucoup de surface sur laquelle les couches suivantes peuvent être extrudées.

    Il se peut que vous deviez augmenter votre densité de remplissage ou modifier votre modèle de remplissage pour résoudre ce problème. 20 % fonctionne généralement bien, ainsi que le modèle de remplissage Cubic.

    Modèles complexes

    Certains modèles sont beaucoup plus difficiles à imprimer en 3D que d'autres. Si vous essayez toujours d'imprimer en 3D des modèles complexes, vous pouvez vous attendre à un taux d'échec plus élevé. Un modèle simple comme un cube d'étalonnage XYZ devrait être réussi la plupart du temps, à moins que vous n'ayez des problèmes plus importants.

    Il serait difficile d'imprimer en 3D un modèle complexe comme ce test de torture en cube en treillis, qui comporte de nombreux porte-à-faux et peu de fondations en dessous.

    Température d'impression trop élevée ou trop basse

    Une autre raison majeure des échecs d'impression 3D est que la température d'impression n'est pas optimale, en particulier lorsqu'elle est trop basse au point que le produit ne peut pas s'écouler correctement de la buse.

    Lorsque la température d'impression est trop élevée, le filament s'écoule trop librement de la buse, ce qui entraîne une extrusion de filament supplémentaire. Si une trop grande quantité de filament sort, la buse peut finir par heurter l'impression, ce qui entraîne une défaillance.

    Vous souhaitez optimiser votre température d'impression en imprimant en 3D une tour de température. Suivez la vidéo ci-dessous pour apprendre à le faire directement dans Cura.

    Changements de couches

    De nombreuses personnes sont confrontées à des défaillances dues à des décalages de couches dans leurs modèles. Cela peut être dû à la surchauffe d'un moteur pas à pas qui saute des étapes, ou à un choc physique de l'imprimante 3D.

    Un utilisateur a déclaré que son problème était dû à des problèmes de refroidissement de la carte mère et des pilotes pas à pas qui surchauffaient. Un meilleur refroidissement grâce à des ventilateurs plus grands et à des évents pour la carte mère a permis de résoudre ce problème.

    Je me souviens d'un cas où un utilisateur ne cessait d'avoir des problèmes de décalage de couches et a finalement réalisé que cela se produisait à cause des fils qui entraient en contact avec le modèle.

    Cela peut également être dû au fait que votre surface n'est pas fixée et qu'elle se déplace pendant l'impression.

    L'activation de Z-hop dans votre slicer peut aider à réduire les collisions entre votre buse et le modèle. Il saute en fait la buse pendant les mouvements de déplacement.

    Vous trouverez plus de détails dans mon article 5 façons de corriger le décalage des couches en cours d'impression dans vos impressions 3D.

    Changement de couche par rapport à l'impression 3D

    Imprimante 3D non calibrée

    Lorsque votre imprimante 3D n'est pas bien calibrée, qu'il s'agisse des étapes de l'extrudeuse ou des étapes XYZ, vos modèles peuvent être sous-extrudés ou sur-extrudés, ce qui entraîne des défaillances.

    Je recommande toujours aux utilisateurs de calibrer leurs étapes d'extrusion afin que l'extrudeuse se déplace exactement de la quantité que vous lui demandez.

    Vous pouvez suivre la vidéo ci-dessous pour calibrer correctement les étapes de votre extrudeuse.

    Voir également: Best Ender 3 S1 Paramètres et profil de Cura

    Quelle est la fréquence des échecs des imprimantes 3D ? Taux d'échec

    Pour les débutants, le taux d'échec moyen peut se situer entre 5 et 50 % s'il y a des problèmes sous-jacents. Lorsque votre imprimante 3D est assemblée correctement, vous pouvez vous attendre à un taux d'échec d'environ 10 à 30 % en fonction de l'adhérence de la première couche et des réglages. Avec l'expérience, un taux d'échec de 1 à 10 % est normal.

    Cela dépend également des filaments d'impression 3D que vous utilisez. Si vous imprimez en 3D avec du PLA, qui est beaucoup plus facile à imprimer en 3D, vous obtiendrez des taux de réussite plus élevés. Si vous imprimez en 3D avec des filaments avancés comme le Nylon ou le PEEK, vous pouvez vous attendre à des taux de réussite beaucoup plus faibles en raison des caractéristiques du matériau.

    Un utilisateur a déclaré que son imprimante 3D en résine avait un taux d'échec d'environ 10 % lorsqu'elle était propre et bien entretenue. Quant à son imprimante Ender 3, elle se casse souvent, mais elle a un taux de réussite d'environ 60 %. Cela dépend d'un assemblage correct et d'un bon entretien.

    Les échecs d'impression 3D en résine sont généralement dus à l'absence de supports au bon endroit ou à un manque d'adhérence à la plaque de construction en raison d'un faible temps d'exposition au fond.

    Pour les impressions 3D à partir de filaments, vous pouvez rencontrer des problèmes d'adhérence du lit, de décalage des couches, de déformation, de mauvais positionnement du support, de basses températures, etc. Les conditions de l'environnement autour de l'imprimante sont également importantes. S'il fait trop chaud ou trop froid, cela peut avoir un impact négatif sur vos impressions 3D.

    Un autre utilisateur a déclaré que pour les impressions de production, il faut s'attendre à un taux de défaillance de 5 % pour les filaments et les modèles de base.

    Vous pouvez accroître votre succès en matière d'impression :

    • Assembler correctement votre imprimante 3D - serrer les boulons et les vis
    • Mise à niveau précise du lit d'impression
    • Utiliser les bonnes températures d'impression et de lit
    • Effectuer un entretien régulier

    Exemples d'échecs de l'impression 3D

    Vous trouverez une série d'échecs d'impression 3D ici et sur la page Reddit No Failed Prints.

    Voici quelques exemples réels d'échecs de l'impression 3D par des utilisateurs :

    Lorsque la première couche ne colle pas parce que vous avez essayé d'imprimer avec un offset z moins intense. from 3dprintingfail

    Ce problème aurait pu être résolu en augmentant la température du lit ou en utilisant un produit adhésif.

    //www.reddit.com/r/nOfAileDPriNtS/comments/wt2gpd/i_think_it_came_out_pretty_good/

    Il s'agit d'une défaillance unique qui aurait pu se produire en raison d'un manque de refroidissement ou d'un fluage thermique.

    J'ai décidé d'essayer d'imprimer en grand pour voir ce que ça donnerait... Je n'ai aucune idée de ce qui s'est passé. (Cross post) from nOfAileDPriNtS

    Cet utilisateur a tenté d'imprimer un petit cube et s'est retrouvé avec un cube incliné et ondulé. Un autre utilisateur a suggéré que la cause raisonnable de cet échec était des problèmes mécaniques avec l'imprimante. Selon cet utilisateur, la courroie de l'axe X est lâche et doit être resserrée.

    Quelqu'un sait-il comment réparer cela ? C'était censé être un cube mais il est devenu incliné ? from 3dprintingfail

    Consultez également cette illustration vidéo pour d'autres exemples d'échecs typiques de l'impression 3D.

    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.