Gauchissement

Tout sur le gauchissement et l'impression 3D

La déformation des pièces est presque inévitable si vous ne comprenez pas le matériau ou la machine que vous utilisez. La déformation se produit lorsque les coins ou des parties entières de l'impression se recourbent vers le haut en raison d'un refroidissement inégal ou d'une adhérence incorrecte au plateau.

Nous ne pouvons que fortement suggérer à chacun de consulter la "Science des matériaux" page afin que vous sachiez pourquoi la déformation se produit – car cela peut vous aider à diagnostiquer et corriger le problème sans lire cette page.

Comprenez la “Les pièces ne collent pas au plateau” Page

Vous devez entièrement comprendre cette page pour même commencer à essayer de réparer vos problèmes de déformation. Une impression aura une chance exponentiellement plus élevée de se déformer lorsque soit une partie de l'impression, soit l'ensemble de l'impression, est trop éloigné du plateau ou n'est pas correctement adhéré.

Ceci est assez facile à comprendre car plus la buse est éloignée du plateau, moins l'adhérence au plateau est importante, et plus il y a de chances que cela se recourbe ultérieurement dans l'impression.

Vous aurez besoin d'une jupe (brim) pour tout matériau ayant un taux de retrait élevé et un fort taux de contraintes internes comme l'ABS. Pour de grandes impressions ABS non circulaires, vous aurez besoin d'un slurry ABS si vous ne pouvez pas maintenir une température ambiante d'environ 45°C.

Comprenez le matériau que vous utilisez, et éventuellement utilisez une alternative

Vous aurez presque jamais de problèmes de déformation en utilisant un matériau comme le PLA, car le PLA a un faible taux de retrait et moins de contraintes internes (cependant, pour mieux comprendre cela, reportez-vous à la page “Science des matériaux” ). Les pièces PLA très grandes et très denses devraient utiliser un plateau chauffant et une jupe, mais il est très rare d'obtenir de la déformation avec du PLA sur un plateau nivelé.

L'ABS est une tout autre affaire, étant un plastique thermique amorphe avec beaucoup de contraintes internes lors de l'extrusion. Comme l'ABS nécessite également une température plus élevée pour son plateau en raison de sa température de transition vitreuse plus élevée, le différentiel entre le plateau et l'air ambiant est également accru.

Bien que l'ABS soit excellent pour son prix et ses fonctionnalités, ce facteur peut rendre impossible l'obtention de certaines pièces sur votre machine sans déformation. C'est pourquoi il est important de comprendre les facteurs et caractéristiques que vous recherchez pour votre impression et si vous pouvez utiliser un matériau alternatif.

Si vous avez besoin de fonctionnalité mécanique et d'un coût abordable, mais que vous ne vous souciez pas d'une finition à la vapeur d'acétone ou d'une température de transition vitreuse élevée, nous suggérions auparavant d'essayer le PETG. Aujourd'hui, avec la nouvelle gamme de PLA de Polymaker, nous suggérons de consulter notre Polymax PLA ou leur PLA Pro. Ces deux options ont des propriétés mécaniques très solides et peuvent remplacer votre besoin d'utiliser de l'ABS, tant que la résistance à la chaleur n'est pas un facteur.

Certains nylons qui n'ont pas une température de transition vitreuse élevée auront néanmoins une probabilité élevée de se déformer. Cela s'explique par le fait qu'ils sont semi-cristallins avec des structures qui occupent moins d'espace lorsqu'elles sont alignées (température ambiante) que lorsqu'elles sont chaotiques (extrudées). Le nylon cristallise essentiellement sur votre plateau d'impression et provoque la déformation. Cela dit, nous avons implémenté notre technologie Warp Free sur les nylons que nous proposons, ce qui signifie que vous ne devriez pas rencontrer ce problème. Vous pouvez en savoir plus sur la "Science des matériaux".

Pour le polycarbonate et les mélanges de polycarbonate, nous préférons utiliser le produit PC de Magigoo pour une adhérence correcte au plateau.

Imprimer plus lentement et augmenter la température d'impression

Cela peut ne pas fonctionner pour tous les matériaux, mais pour l'ABS et l'ASA vous pouvez aider à réduire vos problèmes de déformation en extrudant plus lentement et à une température plus élevée. Comme nous le couvrons dans notre “Science des matériaux” page, imprimer plus lentement donne au matériau plus de temps pour libérer ses contraintes. Cela signifie qu'une vitesse d'extrusion plus faible réduira vos problèmes de déformation.

Il en va de même pour la température d'extrusion. Augmenter la température d'extrusion signifie plus de mouvement à l'intérieur du matériau. Plus de mouvement + plus de temps pour relâcher les contraintes = moins de déformation. Imprimer l'ABS aussi lentement que possible sur votre machine, ainsi qu'à des températures d'impression jusqu'à environ 250-260°C, peut aider à réduire ces contraintes internes et donc à réduire la déformation.

Impression dans un environnement fermé

Lorsque vous imprimez une pièce sur un plateau chauffant, vous travaillez automatiquement dans un environnement avec des températures ambiantes inégales. Lorsque la pièce est à environ 30°C et votre plateau chauffant à 110°C, il y a un changement rapide de température pour les zones proches du plateau. Alors que les contraintes internes peuvent être la principale raison de votre déformation, cette différence de température extrême provoquera également des problèmes de déformation.

L'impression dans une machine fermée permet à l'air ambiant de rester un peu plus chaud, en raison de l'emprisonnement de la chaleur dégagée par le plateau. Cela signifie que l'air ambiant est plus proche de la température de transition vitreuse de l'ABS, permettant plus de mouvement dans le matériau et lui donnant plus de temps pour libérer les contraintes. Nous suggérons une température ambiante d'au moins 50°C lors de l'impression en ABS ou ASA.

Vous pouvez acheter une imprimante fermée, ou partiellement fermée, ce qui fonctionne très bien si vous pouvez vous le permettre. Vous pouvez également construire une enceinte DIY avec de l'acrylique découpé au laser et quelques pièces imprimées. Ou vous pouvez trouver une autre construction pour laquelle quelqu'un a publié des instructions en ligne.

Lors de l'impression d'une pièce avec une forte probabilité de déformation dans une machine fermée, vous voudrez laisser le plateau à sa température d'impression pendant environ 5 à 10 minutes pour permettre à l'air ambiant de chauffer. Une bonne température ambiante pour l'ABS serait de 50°C, et idéale jusqu'à 65°C. Évidemment, vous ne voudriez pas imprimer du PLA dans ce type d'environnement, car cela se situe autour ou au-dessus de sa température de transition vitreuse.

De nombreux problèmes peuvent survenir lorsque vous laissez l'air ambiant monter aussi haut. Les moteurs pas à pas et d'autres composants électroniques peuvent surchauffer et provoquer des dysfonctionnements de votre imprimante. C'est pourquoi vous devrez, si possible, avoir votre alimentation et votre carte en dehors de la chambre fermée, avoir suffisamment de dissipateurs répartis et garder un ventilateur actif sur tout élément chauffant trop chaud.

Même dans ce cas, vous pouvez toujours rencontrer des problèmes, alors assurez-vous de comprendre quelques notions de base en dynamique thermique et en ingénierie mécanique avant d'amener votre air ambiant à 60°C ou plus.

Assurez-vous que le plateau ne perd pas de chaleur en cours d'impression

Si votre carte surchauffe ou si vous avez des problèmes de connectivité avec votre plateau chauffant, la température peut chuter en cours d'impression. Si vous ne surveillez que le début de votre impression et revenez quand elle est terminée, vous ne remarquerez peut-être même pas que cela se produit autre que de retrouver une pièce déformée.

Délamination des couches

Vous ne considérez peut-être pas cette défaillance comme une “déformation”, mais elle a pratiquement toutes les mêmes raisons de se produire. C'est pourquoi elle n'est pas incluse dans la “Mauvaise adhésion des couches» page.

Délamination

Si vous avez une adhérence au plateau incroyable, comme lorsque vous utilisez un slurry ABS, mais imprimez une grande pièce dans un environnement ouvert - vous pouvez rencontrer de la délamination au lieu de la déformation.

La délamination survient lorsque deux couches se séparent l'une de l'autre, même en prenant toutes les précautions d'adhésion des couches. Cela s'explique par les mêmes gradients de température et contraintes internes expliqués plus tôt, mais cela se produit lorsque les couches inférieures sont extrêmement bien collées au plateau.

Le bas de votre impression peut ne pas se recourber vers le haut en entraînant toute l'impression, mais plutôt l'adhésion des couches devient le point de rupture pour ce retrait/ces contraintes internes.

Si cela vous arrive, vous devrez vérifier les paramètres de votre trancheur ou modifier radicalement votre environnement/matériau utilisé.

Nous n'avons constaté de délamination que sur de très grandes impressions PLA lorsque l'air ambiant est assez froid, tandis que cela peut être inévitable sur des impressions ABS hautes non en environnement clos.

Vos paramètres peuvent être ajustés pour aider à prévenir cette délamination. Plus votre pièce est dense à l'intérieur, plus cela aura de chances de se produire, alors essayez d'imprimer votre pièce avec moins de remplissage et quelques parois extérieures supplémentaires. Imprimez plus lentement et plus chaud pour également aider à ralentir la libération des contraintes et augmenter le mouvement. Vous pouvez augmenter le diamètre de votre buse pour aider à accroître le nombre d'entrelacements entre les couches. Le plus important cependant est une enceinte maintenant la température ambiante élevée.

Notre technologie Warp-Free™ :

Cette technologie est utilisée par Polymaker dans leur famille PolyMide™ (matériau à base de nylon). Nous avons déjà beaucoup appris sur les problèmes de déformation et les causes potentielles plus haut dans cette page. Cette technologie résout l'une des causes principales des problèmes de déformation : la cristallisation.

En effet, le Nylon est réputé difficile à imprimer en raison de son comportement de warping, car lors de l'impression, la formation rapide de cristaux au sein de chaque couche crée beaucoup de contraintes internes, entraînant la déformation de la pièce.

La technologie de Polymaker ne se contente pas de réduire cette contrainte, elle améliore également les propriétés mécaniques de la pièce. La technologie ralentit la vitesse de cristallisation du polymère, ce qui empêche la formation rapide de petits cristaux au sein de chaque couche lors de l'impression. Au lieu de cela, elle permet au polymère de former lentement de gros cristaux à travers les couches, puisque plusieurs couches ont le temps d'être imprimées avant la formation des cristaux. Ces cristaux à travers les couches augmenteront également de manière significative l'adhésion inter-couches. C'est également la raison pour laquelle Polymaker recommande de recuire la pièce après le processus d'impression. Le recuit garantit que la pièce atteint son degré maximal de cristallinité, offrant les meilleures propriétés thermiques et mécaniques.

Résumé des corrections et précautions • Lisez la page «Sciences des matériaux” page sur ce site avant de lire cette page. Cela vous aidera à comprendre pourquoi la déformation se produit réellement. • Assurez-vous que votre plateau est nivelé et que votre hauteur Z est correcte au démarrage de votre impression. • Utilisez votre méthode préférée d'adhésion au plateau. Nous sommes devenus de grands fans de la gamme Magigoo pour l'adhésion au plateau. • Imprimez lentement et chaud pour donner au matériau plus de temps pour libérer les contraintes et augmenter le mouvement à l'intérieur du matériau. • Imprimez avec une jupe. • Connaissez les paramètres d'impression appropriés pour le matériau que vous utilisez. • Essayez d'utiliser un matériau avec un taux de retrait et des contraintes internes plus faibles pour des applications similaires (Polymax PLA, PLA Pro, PETG, CFR-ABS, PolyMide CoPA, etc.). • Utilisez une imprimante 3D fermée, ou construisez une enceinte pour votre machine, mais comprenez la possibilité de surchauffe des pièces. • Assurez-vous que le plateau maintient sa température tout au long de l'impression. • La délamination se produit sur les pièces plus hautes qui ont une bonne adhésion au plateau. Vous devrez réduire la densité de votre pièce, imprimer dans un environnement fermé ou utiliser un matériau différent pour résoudre ce problème. • Imprimez avec une buse de plus grand diamètre pour plus d'entrelacements entre les couches.