La hauteur des couches de vos objets imprimés en 3D est importante pour la qualité, la vitesse et même la résistance. Il est judicieux de déterminer la hauteur de couche la mieux adaptée à votre situation.

Je me suis demandé quelle était la meilleure hauteur de couche pour certaines situations d'impression 3D, j'ai donc fait quelques recherches à ce sujet et je vais les partager dans cet article.

La meilleure hauteur de couche en impression 3D pour une buse standard de 0,4 mm se situe entre 0,2 mm et 0,3 mm. Cette hauteur de couche offre un équilibre entre la vitesse, la résolution et le succès de l'impression. Votre hauteur de couche doit se situer entre 25 % et 75 % du diamètre de votre buse, sans quoi vous risquez de rencontrer des problèmes d'impression.

Vous avez la réponse de base, mais ce n'est pas tout ! Il y a d'autres détails à prendre en compte pour déterminer la meilleure hauteur de couche pour vous, alors restez dans les parages et continuez à lire pour en savoir plus.

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Qu'est-ce que la hauteur des couches, l'épaisseur des couches ou la résolution ?

Avant de choisir la meilleure hauteur de couche, nous devons tous nous mettre d'accord sur ce qu'est la hauteur de couche.

La hauteur de couche est la mesure, généralement en mm, que votre buse extrude pour chaque couche d'une impression 3D. Elle est également connue sous le nom d'épaisseur de couche et de résolution dans l'impression 3D, car c'est ce qui rend une impression 3D de meilleure qualité.

Si vous pensez à un objet détaillé, le fait d'avoir une grande hauteur de couche signifie que les détails ne peuvent pas aller plus loin. C'est comme si vous essayiez de construire un objet détaillé avec des pièces de Lego, les blocs sont beaucoup trop grands pour que les détails puissent vraiment ressortir.

Ainsi, plus la hauteur des couches, ou "blocs de construction", est faible, meilleure est la qualité, mais il faut aussi extruder davantage de couches pour réaliser la même impression.

Si vous vous demandez si la hauteur de couche affecte la qualité d'impression, c'est directement le cas, ainsi que la précision dimensionnelle. Plus la hauteur de couche est faible, ou plus la résolution est élevée, plus les pièces imprimées en 3D seront précises sur le plan dimensionnel et auront une meilleure qualité d'impression.

La hauteur de la couche est fondamentalement la même que la résolution.

Maintenant que nous avons une compréhension de base de la hauteur de couche, répondons à la question principale du choix de la meilleure hauteur de couche pour l'impression 3D.

Quelle est la meilleure hauteur de couche pour l'impression 3D ?

Ce n'est pas la question à laquelle il est le plus facile de répondre, car cela dépend vraiment de vos préférences.

Si vous avez besoin d'une impression rapide comme l'éclair pour pouvoir les distribuer le plus rapidement possible, choisissez une hauteur de couche plus importante.

Si vous souhaitez une pièce artistique avec des pièces très détaillées et une précision inégalée, choisissez une hauteur de couche plus petite.

Une fois que vous avez déterminé votre équilibre entre vitesse et qualité, vous pouvez choisir la hauteur de couche qui convient le mieux à votre situation d'impression 3D.

Une bonne hauteur de couche qui fonctionne dans la plupart des situations est de 0,2 mm. C'est l'épaisseur de couche typique pour l'impression 3D puisque la buse par défaut est de 0,4 mm et une bonne règle est d'utiliser environ 50 % du diamètre de la buse comme hauteur de couche.

Dans une situation comme l'impression 3D de masques et d'écrans faciaux PPE, l'objectif principal est de les imprimer le plus rapidement possible. Vous opterez non seulement pour une buse plus grande, mais aussi pour une hauteur de couche plus importante, jusqu'à ce qu'elle soit entièrement fonctionnelle.

Lorsque vous avez un modèle de statue artistique détaillée que vous souhaitez exposer dans votre maison, l'objectif est d'obtenir la meilleure qualité possible. Vous opterez pour un diamètre de buse plus petit, tout en utilisant une petite hauteur de couche afin d'obtenir un niveau de détail extrêmement élevé.

Pour déterminer quelle est la meilleure, vous devez imprimer en 3D des objets tels qu'un cube d'étalonnage ou un Benchy 3D à différentes hauteurs de couche et inspecter la qualité.

Conservez-les comme modèles de référence afin de savoir quelle sera la qualité lorsque vous utiliserez ces diamètres de buse et ces réglages de hauteur de couche.

Il faut cependant garder à l'esprit qu'il y a des limites à la hauteur de la couche, en fonction du diamètre de la buse.

Une hauteur de couche trop faible pour le diamètre de la buse serait provoquer le refoulement du plastique dans la buse et il aura du mal à expulser le filament.

Une hauteur de couche trop élevée pour le diamètre de la buse serait rendent difficile l'adhésion des couches les unes aux autres en raison de l'incapacité de la buse à extruder avec une bonne exactitude et une bonne précision.

Il existe une règle bien connue dans la communauté de l'impression 3D concernant la hauteur des couches, en pourcentage du diamètre de la buse.

Cura commence même à émettre des avertissements lorsque la hauteur du calque est supérieure à 80 % du diamètre de la buse. Ainsi, si le diamètre de la buse est de 0,4 mm, ce qui est la taille standard de la buse, vous recevrez un avertissement si la hauteur du calque est de 0,32 mm ou plus.

Comme indiqué précédemment, la hauteur de votre couche doit être de entre 25 % et 75 % du diamètre de la buse.

Pour la buse standard de 0,4 mm, cela donne une hauteur de couche de 0,1 mm à 0,3 mm.

Pour une buse plus large de 1 mm, le calcul est un peu plus facile, la fourchette se situant entre 0,25 mm et 0,75 mm.

Le point médian ou la barre des 50 % est généralement un bon point de départ. Vous pouvez alors ajuster en conséquence si vous souhaitez une meilleure qualité ou un temps d'impression plus rapide.

Une bonne hauteur de couche pour le PLA ou le PETG est de 0,2 mm pour une buse de 0,4 mm.

Comment la hauteur des couches affecte-t-elle la vitesse et le temps d'impression ?

Comme nous l'avons déjà mentionné, nous avons déterminé que la hauteur du calque affecte la vitesse et le temps d'impression global de votre objet, mais dans quelle mesure... Heureusement, cette question est assez simple à résoudre.

La hauteur des couches influe sur le temps d'impression car la tête d'impression doit imprimer chaque couche une par une. Une hauteur de couche plus petite signifie que votre objet comporte plus de couches au total.

Si vous avez une hauteur de couche de 0,1 mm (100 microns), puis que vous ajustez cette hauteur de couche à 0,2 mm (200 microns), vous aurez effectivement divisé par deux le nombre total de couches.

Par exemple, si vous avez un objet de 100 mm de haut, il aura 1 000 couches pour une hauteur de couche de 0,1 mm et 500 couches pour une hauteur de couche de 0,2 mm.

Toutes choses étant égales par ailleurs, cela signifie qu'en divisant par deux la hauteur de votre couche, vous doublez votre temps d'impression total.

Prenons l'exemple réel du seul et unique 3D Benchy (un objet d'impression 3D de base pour tester les capacités des imprimantes) avec trois hauteurs de couche différentes, 0,3 mm, 0,2 mm & ; 0,1 mm.

Le Benchy de 0,3 mm dure 1 heure et 7 minutes, avec 160 couches au total.

Le Benchy de 0,2 mm dure 1 heure et 35 minutes, avec 240 couches au total.

L'impression du Benchy de 0,1 mm prend 2 heures et 56 minutes, avec 480 couches individuelles à réaliser.

La différence entre le temps d'impression du :

• La hauteur de 0,3 mm et de 0,2 mm est de 41 % ou de 28 minutes.
• 0,2 mm de hauteur et 0,1 mm de hauteur est de 85 % ou 81 minutes (1 heure 21 minutes).
• 0,3 mm de hauteur et 0,1 mm de hauteur est de 162 % ou 109 minutes (1 heure 49 minutes).

Les modèles 3D qui couvrent une grande partie du lit d'impression, en largeur et en hauteur, présentent des différences de temps d'impression plus importantes.

Pour illustrer cela, j'ai découpé un Benchy 3D à une échelle de 300% qui remplit presque la plaque de construction. Les différences entre les temps d'impression pour chaque hauteur de couche étaient énormes !

En commençant par la plus grande hauteur de couche à 0,3 mm, donc l'impression la plus rapide, nous obtenons un temps d'impression de 13 heures et 40 minutes.

Ensuite, nous avons le 0.2mm 300% Benchy qui a duré 20 heures et 17 minutes.

Enfin, le Benchy de la plus haute qualité avec une hauteur de couche de 0,1 mm qui a pris 1 jour, 16 heures et 8 minutes !

La différence entre le temps d'impression du :

• 0,3 mm et 0,2 mm est de 48 % ou 397 minutes (6 heures et 37 minutes).
• 0,2 mm de hauteur et 0,1 mm de hauteur est de 97 % ou de 1 191 minutes (19 heures et 51 minutes).
• 0,3 mm de hauteur et 0,1 mm de hauteur est de 194 % ou 1 588 minutes (26 heures et 28 minutes).

Lorsque nous comparons le Benchy normal au Benchy à 300 %, nous constatons des différences dans les temps d'impression relatifs.

Cela montre que si vous imprimez des objets de grande taille, la hauteur des couches comptera davantage dans le temps d'impression, même si la qualité reste la même.

Le compromis entre la hauteur de couche et le temps d'impression fait qu'il est légèrement plus avantageux d'opter pour une plus grande hauteur de couche pour les objets plus grands.

Oui, bien sûr", pensez-vous, plus de couches signifie un temps d'impression plus long, mais qu'en est-il de la qualité ?

Comment la hauteur des couches affecte-t-elle la qualité ?

En fonction de votre perception personnelle des choses, il se peut que vous ne puissiez pas vraiment faire la différence entre une impression avec une hauteur de couche de 0,2 mm et une hauteur de couche de 0,3 mm, même s'il s'agit d'une augmentation de 50 %.

Dans l'ensemble, ces couches sont extrêmement petites. Lorsque vous regardez un objet de loin, vous ne remarquez pas vraiment de différence. Ce n'est que de près, avec un bon éclairage autour de l'objet, que vous vous rendez compte de ces différences de qualité.

À titre de test et d'exemple visuel utile, j'ai imprimé moi-même en 3D quelques Benchys avec différentes épaisseurs de couche : 0,1 mm, 0,2 mm et 0,3 mm, ce qui correspond à la gamme que la majorité des utilisateurs d'imprimantes 3D reproduisent dans leurs impressions.

Voyons si vous pouvez faire la différence, regardez et voyez si vous pouvez déterminer quelle est la hauteur de couche de 0,1 mm, 0,2 mm et 0,3 mm.

Réponse :

Gauche - 0,2 mm. Milieu - 0,1 mm. Droite - 0,3 mm.

Bon travail si vous avez réussi ! Si vous examinez les Benchys de plus près, vous constaterez que c'est l'avant qui est le plus trompeur. Vous pouvez voir les "escaliers" dans les couches plus proéminents avec les hauteurs de couches plus importantes.

De loin, cela ne fait pas une grande différence, mais en fonction de votre modèle, certaines pièces peuvent ne pas être imprimées avec des hauteurs de couche importantes.

Les couches de faible hauteur permettent de mieux gérer les problèmes tels que les surplombs, car elles bénéficient d'un plus grand chevauchement et d'un meilleur soutien de la couche précédente.

Si vous les regardez de loin, remarquerez-vous vraiment la différence de qualité ?

Pour déterminer la meilleure hauteur de couche pour votre imprimante 3D, demandez-vous simplement si vous préférez l'augmentation de la qualité au fil du temps et la quantité, si vous imprimez de nombreuses pièces.

La taille de votre buse aura un effet sur la hauteur de la couche en termes de limites de hauteur ou de profondeur, selon la règle des 25-75%.

La hauteur de la couche affecte-t-elle la résistance ? Une couche plus haute est-elle plus résistante ?

CNC Kitchen a créé une vidéo de base sur la meilleure hauteur de couche pour la résistance, qu'il s'agisse d'une grande couche peu détaillée ou d'une petite couche très précise. C'est une excellente vidéo avec des visuels et des concepts bien expliqués pour vous donner la réponse.

Je résume la vidéo pour vous si vous voulez une réponse rapide !

On pourrait penser que c'est la plus grande ou la plus petite hauteur de couche qui l'emporte, mais la réponse est en fait assez surprenante : il ne s'agit d'aucune des deux valeurs extrêmes, mais d'une valeur intermédiaire.

Après avoir testé un certain nombre de crochets à des hauteurs de couche comprises entre 0,05 mm et 0,4 mm, il a constaté que la meilleure hauteur de couche pour la résistance se situait entre 0,1 mm et 0,15 mm.

Le choix de la hauteur de couche dépend de la taille de la buse dont vous disposez.

Ender 3 Nombre magique Hauteur des couches

Vous avez peut-être déjà entendu le terme "nombre magique" lorsqu'il s'agit de la hauteur de couche d'une imprimante 3D spécifique. Cela est dû au fait que les moteurs pas à pas de l'axe Z se déplacent par "pas" de 0,04 mm, poussant la tête de chauffe sur cette distance.

Il fonctionne pour les imprimantes Ender 3, CR-10, Geeetech A10 et beaucoup d'autres imprimantes 3D avec la même vis d'entraînement. Vous avez des vis d'entraînement M8, des vis d'entraînement trapézoïdales TR8x1.5, des vis à billes SFU1204 et ainsi de suite.

Il est possible de se déplacer entre ces valeurs avec le micro-pas, mais ces angles ne sont pas égaux. L'utilisation de la rotation naturelle du moteur pas à pas se fait en déplaçant l'extrémité chaude par incréments de 0,04 mm.

Cela signifie que si vous souhaitez obtenir des impressions de la meilleure qualité possible, pour l'Ender 3 et une série d'autres imprimantes 3D, au lieu d'utiliser une hauteur de couche de 0,1 mm, vous devriez imprimer avec une hauteur de couche de 0,08 mm ou 0,12 mm, etc.

L'utilisation de ces nombres magiques a pour effet de compenser les variations de hauteur de couche dues à des angles de micropas inégaux, ce qui permet d'obtenir une hauteur de couche constante sur l'ensemble de la surface.

Chuck CHEP l'a bien décrit sur YouTube et vous pouvez le visionner ci-dessous.

Les steppers se déplacent généralement en pas entiers ou en demi-pas, mais lorsqu'ils se déplacent entre les deux, il existe plusieurs variables qui déterminent les distances de pas pour ces micro-pas.

Les nombres magiques évitent ce jeu d'espoir pour des mouvements précis et utilisent des pas entiers et des demi-pas pour la meilleure précision. Le niveau d'erreur entre les pas commandés et les pas réels est équilibré à chaque pas.

Si vous utilisez des couches adaptatives, vous devez utiliser des valeurs divisibles par 0,0025 ou les limiter à une résolution d'un demi-pas de 0,02 mm.

Calculateur de la hauteur optimale des couches

Josef Prusa a créé une calculatrice pour déterminer la hauteur de couche optimale pour votre imprimante 3D. Vous entrez simplement quelques paramètres et la calculatrice vous donne des informations sur la hauteur de couche idéale.

De nombreuses personnes ont recommandé et utilisé ce calculateur au fil du temps, il vaut donc la peine de le vérifier par vous-même.

Quelle est la meilleure hauteur de couche pour un Ender 3 ?

La meilleure hauteur de couche pour un Ender 3 se situe entre 0,12 mm et 0,28 mm en fonction de la qualité que vous recherchez. Pour des impressions de haute qualité où vous souhaitez obtenir le plus de détails, je recommanderais une hauteur de couche de 0,12 mm. Pour des impressions 3D de moindre qualité et plus rapides, une hauteur de couche de 0,28 mm est une excellente hauteur de couche qui s'équilibre bien.

Quels sont les inconvénients de l'utilisation d'une petite hauteur de couche ?

Étant donné que le temps d'impression augmente avec une hauteur de couche plus petite, cela signifie également qu'il y a plus de temps pour que quelque chose se passe mal avec votre impression.

Des couches plus fines ne permettent pas toujours d'obtenir de meilleurs tirages et peuvent même nuire à vos tirages à long terme. Une chose intéressante à savoir lorsqu'il s'agit d'objets à couches plus petites est que vous rencontrez généralement plus d'artefacts (imperfections) dans vos tirages.

Ce n'est pas une bonne idée de choisir une hauteur de couche minuscule pour des objets de très haute qualité, car vous risquez de passer beaucoup plus de temps pour une impression qui n'a même pas l'air superbe.

Trouver le bon équilibre entre ces facteurs est un bon objectif pour choisir la meilleure hauteur de couche pour vous.

Certaines personnes se demandent s'il est préférable de réduire la hauteur de la couche, et la réponse est que cela dépend de vos objectifs, comme indiqué ci-dessus. Si vous voulez des modèles de haute qualité, il est préférable de réduire la hauteur de la couche.

Si l'on considère la taille des buses et la hauteur des couches, on peut se demander à quel point une buse de 0,4 mm peut imprimer. Si l'on se réfère à la ligne directrice 25-75 %, une buse de 0,4 mm peut imprimer avec une hauteur de couche de 0,1 mm.

La hauteur des couches affecte-t-elle le débit ?

La hauteur de couche a un effet sur le débit puisqu'elle détermine la quantité de matière qui sera extrudée par la buse, mais elle ne modifie pas le débit réel défini dans votre slicer. Le débit est un paramètre distinct que vous pouvez ajuster, généralement par défaut à 100 %. Une hauteur de couche plus élevée extrudera plus de matière.

Hauteur des couches d'impression 3D en fonction de la taille de la buse

En ce qui concerne la hauteur de couche par rapport à la taille de la buse, vous devez généralement utiliser une hauteur de couche correspondant à 50 % de la taille ou du diamètre de la buse. La hauteur de couche maximale doit être d'environ 75 à 80 % du diamètre de la buse. Pour déterminer la hauteur de couche d'un objet imprimé en 3D, imprimez vos propres petites impressions 3D d'essai à différentes tailles et choisissez celle qui vous convient le mieux.

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