Vitesses d'impression

Concepts clés de la configuration de la vitesse

La vitesse d'impression en impression 3D est régie par les capacités matérielles, les propriétés du matériau et les paramètres du trancheur. Les facteurs clés incluent diamètre de buse, capacité d'extrusion du hotend, calibrations, et cinématiques de l'imprimante (par ex., Cartésien, CoreXY, Delta). Trouver l'équilibre entre vitesse et qualité requiert de comprendre comment ces éléments interagissent.

Cinématiques de la machine et potentiel de vitesse

CoreXY vs. Cartésien vs. Delta

• CoreXY: Utilise des systèmes de courroies synchronisées pour un déplacement de la tête d'impression léger, permettant de fortes accélérations (3000+ mm/s²) et des vitesses allant jusqu'à 300 mm/s avec des artefacts minimaux.

• Delta: Des bras légers permettent des changements de direction rapides, idéaux pour les impressions hautes mais limités par les extrudeurs Bowden sur les modèles économiques.

• Cartésien: Les conceptions traditionnelles à lit mobile souffrent de l'inertie à grande vitesse mais restent fiables pour les impressions détaillées.

Insight clé: Les systèmes CoreXY et Delta excellent en vitesse grâce à une masse mobile réduite, tandis que les imprimantes cartésiennes privilégient la simplicité plutôt que la vitesse.

Paramètres de vitesse du trancheur expliqués

Paramètres critiques

1. Vitesse d'impression par défaut:

   • Régit les mouvements d'extrusion globaux (typiquement 40–100 mm/s).

   • Ajustez par incréments (+5–10 mm/s) pour éviter la sous-extrusion ou les décalages de couche.

2. Vitesses spécifiques aux sections:

   • Remplissage: Faire correspondre la vitesse par défaut pour l'efficacité.

   • Parois extérieures: Réduire à 50–75% de la vitesse par défaut pour des surfaces plus lisses.

   • Première couche: Régler à 15–25 mm/s (ou 50% de la valeur par défaut) pour assurer l'adhérence.

   • Déplacement (Travel): Augmenter à 150+ mm/s (les systèmes Bowden gèrent mieux les vitesses plus élevées).

3. Débit volumétrique:

   • Formule: Débit (mm³/s)=Diamètre de buse (mm)×Hauteur de couche (mm)×Vitesse (mm/s).

   • Exemple: Une buse de 0,4 mm à une hauteur de couche de 0,2 mm et 100 mm/s nécessite 8 mm³/s.

   • Limites du hotend: Les hotends V6 standard plafonnent à ~12 mm³/s, tandis que les modèles de type Volcano atteignent 25+ mm³/s.

Limitations matérielles et solutions

Types d'extrudeurs

• Extrudeurs démultipliés: Permettent des vitesses plus élevées (par ex., 300× le diamètre de la buse) en améliorant la prise sur le filament.

• Entraînement direct: Mieux pour les filaments flexibles mais ajoute de la masse, limitant l'accélération.

Buse et hauteur de couche

• Règle empirique: Vitesse d'impression ≤ 100× le diamètre de la buse (par ex., 40 mm/s pour une buse de 0,4 mm). Ceci n'est qu'un point de départ pour les imprimantes anciennes en stock ; les machines plus récentes avec de bons composants peuvent imprimer beaucoup plus vite.

• Hauteur de couche: Des hauteurs intermédiaires (~50 % du diamètre de la buse) équilibrent vitesse et détail.

Paramètres d'accélération et de jerk

• Accélération: Contrôle la rapidité avec laquelle l'imprimante atteint les vitesses cibles.

  • Valeurs élevées (3000+ mm/s²): Réduisent le temps d'impression mais risquent de provoquer des artefacts (ghosting/ringing).

  • Nouvelles imprimantes : Les nouvelles machines avec compensation des vibrations peuvent imprimer jusqu'à 20 000 mm/s² grâce à la réduction de ces effets de ghosting/ringing.

  • Valeurs faibles: Améliorent la qualité de surface au détriment de la vitesse.

• Jerk: Régit les changements de vitesse instantanés lors des changements de direction.

  • Plage typique: 10–20 mm/s (plus élevé pour Delta/CoreXY).

Remarque: Les petites impressions peuvent ne pas bénéficier des hautes vitesses en raison d'une distance d'accélération limitée.

Flux de travail pratique pour l'optimisation de la vitesse

1. Calibration de base:

   • Commencez par les vitesses recommandées par le fabricant pour votre matériau.

   • Imprimez une tour de température et modèle de test de vitesse pour identifier les limites.

2. Prioriser les sections:

   • Maximiser les vitesses de remplissage et de déplacement.

   • Ralentir les parois extérieures et les premières couches pour la qualité.

3. Surveiller le débit volumétrique:

   • Assurez-vous que les paramètres du trancheur correspondent aux capacités du hotend (par ex., le Bambu Lab X1C gère 32 mm³/s).

4. Ajuster la mécanique:

   • Serrez les courroies et lubrifiez les tiges pour réduire les vibrations à haute vitesse.

   • Passez à des buses à haut débit (par ex., CHT, Volcano) pour les matériaux exigeants.

Dépannage des problèmes courants

• Sous-extrusion: Augmentez la température du hotend ou réduisez la vitesse.

• Ghosting/Ringing: Diminuez l'accélération/le jerk ou installez le modelage d'entrée (input shaping) (Klipper).

• Échecs d'adhésion: Ralentissez la vitesse de la première couche et augmentez la température du lit.