Vitesses d'impression

Concepts clés dans 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'écoulement du hotend, calibrages, et cinématiques de l'imprimante (par ex., Cartesian, CoreXY, Delta). Équilibrer vitesse et qualité nécessite de comprendre comment ces éléments interagissent.

Cinématique de la machine et potentiel de vitesse

CoreXY vs. Cartesian 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 ont du mal avec l'inertie à haute vitesse mais restent fiables pour les impressions orientées détail.

Observation clé: Les systèmes CoreXY et Delta excellent en vitesse en raison de la masse en mouvement 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:

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

   • Ajuster par paliers (+5–10 mm/s) pour éviter la sous-extrusion ou les décalages de couches.

2. Vitesses spécifiques aux sections:

   • Remplissage: Correspondre à 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: Réglez sur 15–25 mm/s (ou 50% de la valeur par défaut) pour assurer l'adhérence.

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

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

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

Limitations matérielles et solutions

Types d'extrudeurs

• Extrudeurs à démultiplication: Permettent des vitesses plus élevées (par ex., 300× diamètre de buse) en améliorant la préhension du filament.

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

Buse et hauteur de couche

• Règle générale: Vitesse d'impression ≤ 100× diamètre de 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 d'origine, les machines récentes avec de bons composants peuvent imprimer beaucoup plus rapidement.

• Hauteur de couche: Les hauteurs moyennes (~50% du diamètre de 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 le ghosting/ondulation.

  • Nouvelles imprimantes : Les nouvelles machines avec compensation de vibration peuvent imprimer jusqu'à 20 000 mm/s² grâce à la réduction de cet effet de ghosting/ondulation.

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

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

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

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

Flux de travail pratique pour l'optimisation de la vitesse

1. Étalonnage de base:

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

   • Imprimer un tour de température et modèle de test de vitesse pour identifier les limites.

2. Prioriser les sections:

   • Maximiser les vitesses d'infill 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:

   • Serrer les courroies et lubrifier les tiges pour réduire les vibrations à haute vitesse.

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

Dépannage des problèmes courants

• Sous-extrusion: Augmenter la température du hotend ou réduire la vitesse.

• Ghosting/Ondulation: Baisser l'accélération/jerk ou installer le modelage d'entrée (input shaping) (Klipper).

• Échecs d'adhérence: Ralentir la vitesse de la première couche et augmenter la température du plateau.