L'impression 3D, une technologie permettant de matérialiser des objets à partir de conceptions numériques, est parfois confrontée à des problèmes d'adhérence de la première couche. Une première couche qui ne colle pas correctement au plateau est un problème courant qui peut entraîner des défauts dans l’objet final. Cet article explore les causes potentielles de ce problème et propose des solutions détaillées pour assurer une adhésion optimale et des impressions réussies.
Comprendre le Problème d'Adhérence
L'adhérence de la première couche est cruciale, car elle sert de base à toute l'impression. Si cette couche initiale ne se fixe pas correctement, les couches suivantes risquent de ne pas se déposer adéquatement, compromettant ainsi l'intégrité de l'objet.
Parmi les ratés de l’impression 3D à filament fondu, le défaut d’adhérence entre les couches fait partie des échecs les plus courants. Les causes peuvent être multiples et donc les solutions différentes.
Différencier Sous-Extrusion et Délamination
Avant de chercher des solutions, il est important de distinguer deux phénomènes souvent confondus : la sous-extrusion et la délamination.
Sous-Extrusion: Correspond à un manque de matière en sortie de buse. La quantité de matière déposée sur la couche précédente est trop faible, le filament sort en gouttelettes ou sous forme de boudins d’un diamètre moins important que prévu par le logiciel de tranchage. Il en résulte des couches mal formées qui ne collent pas les unes aux autres. Dans le cas d’une température trop basse, le filament n’est pas suffisamment fluide et ne sort pas en quantité suffisante. Le moteur extrudeur peut peiner, voire émettre un son de claquement. Le filament pourra même être rongé par la ou les roues dentées du système d’entraînement. Une vitesse d’impression trop élevée conduira aux mêmes effets. Rappelons que plus on imprime vite plus la température d’extrusion devra être augmentée pour compenser le débit de matière plus élevé. Il faudra dans un premier temps baisser la vitesse d’impression et évaluer le résultat. La sous-extrusion peut aussi trouver son origine dans une buse non pas bouchée mais obstruée. De la matière calcinée résultante de nombreuses impressions de différents matériaux en amont peut freiner le débit de matière dans la buse et donc en sortie. Pour finir un défaut de ventilation de la tête d’impression peut être à l’origine d’un gonflement du filament dans la tête d’impression. Voir à ce sujet notre article Non, un filament ne bouche pas une buse. Le filament n’avance pas alors au débit attendu provoquant ainsi une sous-extrusion.
Lire aussi: Couche d'impression avant enduit : guide
Délamination: Est un phénomène différent. La bonne quantité de matière est déposée et les couches sont bien formées. La ventilation refroidit le boudin, c’est le but. Mais une ventilation trop importante peut conduire à une délamination marquée. C’est le cas notamment de l’ABS ou de l’ASA pour lesquels la ventilation doit être totalement coupée. Certains filaments ont besoin d’êtres imprimés dans une enceinte où la température ambiante doit atteindre 30-40°C comme l’ABS par exemple, voire plus pour des filaments très techniques. Un problème de température ambiante est mis en exergue lorsque l’impression des premières couches se passent correctement mais que les couches se délaminent de plus en plus vers l’axe Z. De même une vitesse d’impression trop lente, notamment pour les grosses pièces, peut être problématique du fait que la couche précédente refroidit trop rapidement avant le passage de la couche suivante. Cette problématique rejoint la précédente : pour adhérer entre elles les couches doivent être à bonne température.
Les Facteurs Clés d'une Adhérence Réussie
Plusieurs facteurs influencent l'adhérence de la première couche :
1. Nivellement du Plateau
Un plateau bien nivelé est essentiel. Un nivellement adéquat peut résoudre jusqu'à 80% des problèmes d'adhérence. Avant chaque impression, assurez-vous que votre plateau d'impression est bien nivelé. Si le plateau n'est pas parfaitement plat, le filament ne pourra pas adhérer correctement à toutes les zones. Il est à noter que toutes les imprimantes 3D ne sont pas dotées d'une calibration automatique. Certains modèles, comme la Creality Ender, sont toujours équipés de petites molettes pour le nivellement.
Il existe principalement deux techniques pour la mise à niveau du plateau. La première technique est automatique et est proposée par certains fabricants d’imprimantes 3D. Elle s’accompagne d’un menu d’auto leveling qui une fois lancée vient déplacer la buse de l’imprimante pour venir palper le plateau pour calibrer au mieux ce dernier. Cela peut aussi être fait grâce à des capteurs sur l’imprimante.
Pour la seconde méthode, qui est, elle, manuelle, il est nécessaire de vous équiper de post-it ou d’une cale ainsi que d’un peu de patience. Vous devrez à plusieurs endroits du plateau venir positionner la buse à quelques dixièmes de millimètre du plateau (l’épaisseur d’un post-it est tout à fait recommandée si vous n’avez pas de cale spécifique). En jouant avec les molettes de réglages du plateau vous pourrez ainsi régler la bonne hauteur. N’hésitez pas à faire régulièrement une vérification de votre plateau, c’est important et cela prend généralement 1 ou 2 minutes avec un peu d’habitude.
Lire aussi: Solutions pour éviter les décalages de couches
2. Propreté du Plateau
Un plateau propre est la première étape pour assurer une bonne adhésion en impression 3D. Les résidus de plastique, la poussière ou les huiles peuvent empêcher une bonne adhérence du filament sur le plateau. C'est pourquoi il est essentiel de nettoyer régulièrement votre plateau. Assurez-vous d'avoir un plateau propre et lisse avant le lancement de votre modèle. Il ne doit pas y avoir de trace de laque, de graisse ou des restes de filaments collés. Il est important de nettoyer régulièrement votre plateau d’impression pour éviter les problèmes d’adhésion. Un surplus de colle ou de laque peut s’enlever facilement avec de l’eau et du savon.
Nettoyage du plateau : Assurez-vous de nettoyer régulièrement le plateau pour éliminer les résidus de plastique, la poussière ou les huiles. L'alcool isopropylique est un bon choix pour cela.
3. Optimisation de la Première Couche
La première couche d’impression est souvent comparée aux fondations d'un bâtiment. Si la première couche est mal réalisée, elle compromet l'adhérence du reste de l'impression. Il est donc crucial de s'assurer que votre buse soit suffisamment proche du plateau pour que le filament adhère, mais pas trop pour éviter de racler ou d'endommager le plateau. Par ailleurs, il est important d'imprimer la première couche à une vitesse plus lente, pour donner plus de temps à votre conception d'adhérer à votre plateau. Cette réduction de vitesse a généralement peu d'impact sur le temps d'impression global de votre pièce, car elle n'est appliquée qu'à la première couche.
- Hauteur de la couche initiale : C’est la hauteur de la première couche, nous vous conseillons de monter autour de 0.3mm (avec buse de 0.4) pour compenser d’éventuelles erreurs de réglage plateau.
- Vitesse de la couche initiale : En réduisant la vitesse d’impression de la première couche, vous augmentez l’adhérence du filament sur le plateau. Une vitesse d’impression faible pour la première couche garantit au matériau d’avoir le temps d’adhérer correctement au plateau.
Si l'adhérence demeure un problème, vous pouvez augmenter la surface de contact de la première couche au plateau en utilisant des outils tels que la jupe, la bordure, ou le radeau.
- Dépôt de plusieurs lignes de matière concentriques autour de la pièce Une autre technique pour améliorer l'adhérence et garantir un lit bien nivelé consiste à déposer plusieurs lignes de matière concentriques autour de la pièce avant de commencer l'impression proprement dite. Cette approche, souvent appelée 'impression d'une jupe', vous aide à confirmer que le lit est bien nivelé et prépare la buse pour l'impression en la purgeant de toute matière résiduelle.
- Radeau ou Bordure Un radeau ou une bordure autour de votre print peut augmenter considérablement la surface d’adhésion de votre pièce au plateau lorsque vous tentez d’imprimer des objets fins. Le radeau s’étend sous toute la surface de l’objet ce qui augmente considérablement le temps et la quantité de filament PLA consommé pendant l’impression. Vous pouvez essayer d’abord avec une bordure simple.
4. Température du Plateau et de la Buse
Une température de plateau plus élevée peut aider votre filament à mieux adhérer. En effet, lorsque le filament est chauffé, il se dilate. Donc, en augmentant la chaleur de votre plateau, vos filaments pourront se dilater correctement et ainsi se coller plus fermement à la surface du plateau.
Lire aussi: Grossesse : le ventre et ses évolutions
- Température d’impression initiale : C’est la température de la buse lors de la première couche. Vous pouvez augmenter cette valeur de 5 à 10°C. Cela permettra une meilleure accroche de la première couche à votre plateau. Vous pouvez faire de même pour la valeur de « Température du plateau couche initiale« .
Certaines imprimantes 3D FFF possèdent un plateau chauffant permettant l’impression de multiples matériaux. Lorsque vous l’utiliser, il est important de vérifier la bonne température de celui-ci. En effet, cela vous assurera une première couche parfaite en la laissant chauffer. Avant de lancer votre pièce, assurez-vous donc d’avoir paramétré la bonne température plateau en fonction du matériau utilisé.
Augmentation de la température du plateau : Un plateau plus chaud aide le filament à adhérer. Les températures recommandées varient en fonction du matériau utilisé (60°C pour le PLA, 90-110°C pour l'ABS).
5. Qualité du Filament
Un filament de mauvaise qualité peut causer des problèmes d'adhérence. Que vous optiez pour du PLA, du PETG ou un autre matériau, assurez-vous d'avoir des filaments de qualités avec de bons retours utilisateurs, provenant d'un fournisseur réputé.
En somme, garantir une adhésion parfaite en impression 3D requiert une attention détaillée à divers paramètres. Le réglage approprié du plateau, qu'il s'agisse de nettoyage, de nivellement, de l'optimisation de la première couche ou de l'ajustement de la température, est une solution essentielle pour éliminer les problèmes d'adhérence. L'emploi d'un filament de qualité, ainsi que le support apporté par divers matériaux ou techniques comme l'impression d'une jupe, peuvent également contribuer à améliorer l'adhérence. Cependant, une adhésion réussie est souvent le fruit d'une pratique constante et de l'expérimentation continue des différentes méthodes et matériaux disponibles. À travers l'application de ces techniques, chaque utilisateur peut trouver la combinaison qui convient le mieux à son imprimante 3D spécifique, conduisant ainsi à des impressions 3D de meilleure qualité.
6. Solutions d'Adhérence Supplémentaires
Utilisation de divers matériaux pour améliorer l'adhérence En plus des conseils ci-dessus, de nombreux matériaux peuvent être utilisés pour améliorer l'adhérence. L'emploi d'un miroir offre une surface très lisse et plate, ce qui peut favoriser l'adhérence. Les colles en bâton ou la laque sont d'autres options couramment utilisées. Appliquer une fine couche sur le plateau avant l'impression peut aider le filament à adhérer pendant l'impression. Les scotches de peinture, en particulier le scotch bleu, sont également populaires pour améliorer l'adhérence. Enfin, des plateaux rugueux ou 'buildtak' offrent une surface plus 'grippée' pour le filament à adhérer, améliorant ainsi l'adhésion.
Il peut être intéressant de regarder à la solution d’adhésion que vous utilisez. Il existe beaucoup de solutions différentes pour réaliser une bonne adhésion plateau dont la laque, la colle en stick ou des colles spécifiques comme la Colle Magigoo Original. D’autres méthodes comme le scotch de peintre existe aussi mais nous ne les verrons pas dans cet article. Nous vous conseillons d’utiliser une colle spécifique Magigoo Original. Cette colle permet d’avoir un maintien optimal de votre pièce tout au long de l’impression.
Conseil bonus : utiliser une surface d'adhérence Il existe de nombreux produits spécifiques sur le marché qui peuvent améliorer l'adhérence du filament au plateau. Cela peut aller de la simple bande Kapton ou du ruban adhésif, de la laque et des sticks de coles.
7. Paramètres du Slicer
La plupart des slicers proposent de définir des paramètres différents pour la première couche d’impression. Ces paramètres vont vous permettre de finement calibrer l’adhésion de votre première couche. Enfin, si tout cela ne convient pas à trouver une solution à votre problème d’adhésion et que vous vous demandez toujours pourquoi votre PLA ne colle pas au plateau de votre imprimante, nous avons une dernière piste à explorer et à vérifier : vos paramètres et les réglages de votre slicer.
8. Entretien de la Machine
Pour une bonne première couche d’impression, l’entretien de votre machine est très important. Afin de s’assurer de la bonne extrusion de votre filament, il est essentiel de vérifier que votre buse est propre. Si celle-ci est obstruée, le filament ne s’extrudera pas correctement. Pour ce faire, la méthode la plus connue est la méthode atomique. Cette manipulation peut varier selon la marque de votre imprimante. Par exemple, si vous possédez une Raise3D, un kit de tige de débouchage est fourni dans le carton. Il vous suffit alors de faire chauffer la tête d’impression à 225°C pour du PLA, 250°C pour de l’ABS. Ensuite, insérer la tige dans la tête d’impression (à la place du filament).
9. Gestion de l'Environnement d'Impression
Chaque matériau possède ses réactions thermiques qui peut provoquer du warping lors du refroidissement. Le choix de votre adhérence plateau est donc primordial pour avoir une bonne première couche d’impression. Certains matériaux, comme l’ABS, le Polycarbonate ou le Carbone, nécessitent d’avoir une enceinte partiellement ou totalement fermée. Pour améliorer l’environnement de travail, il est possible d’ajouter un capot pour fermer le haut de votre imprimante si celle-ci est déjà fermée sur les côtés, comme les UltiMaker. Avoir une chambre d’impression fermée avec un maintien en température évitera le décollement de la pièce et de la première couche d’impression.
10. Désactiver le Ventilateur de Refroidissement
Si votre imprimante est équipée d’un ventilateur de refroidissement, vous pouvez également essayer de désactiver ce ventilateur de refroidissement pour les premières couches de votre imprimante afin que les couches initiales ne refroidissent pas trop rapidement.
Problèmes Spécifiques et Solutions
PLA ne colle pas au plateau ? Tout d’abord, sachez que le problème vient de la première couche de votre print. Cette première couche qui est directement déposée sur le plateau est souvent la source d’une impression réussie ou totalement ratée. Ce problème bien que très pénalisant s’il n’est pas traité correctement est pourtant relativement simple à corriger et nous allons voir comment dans la suite de cet article.
Buse trop haute ? J’ai bien calibrer mon plateaux et je le vérifie tout les jours mais le problème c’est que dès que je lance une impression ma buse s’arrête trop haut, donc mon impression ne colle pas et ne marche pas. Nous vous conseillons de regarder au niveau du réglage du z-offset de votre imprimante 3D. Celui-ci se règle souvent directement depuis le firmware et permet de modifier la distance entre la buse et le plateau.
Fil PLA n’adhère pas et s’enroule autour de la buse ? Bonjour, jai un problème avec mon imprimante creality ender 3 pro, le fils PLA n’adhère pas au plateau et s’enroule autour de la buse ce qui fait un boudin autour, et de plus le fils qui sort de la buse me parrait trop fin et mon plateau est bien réglé cela pourez til venir des paramétrage du logiciel « ultimaker cura 4.13.1? La mise à jour de Cura aurait pu provoquer une instabilité logicielle. Dans un premier temps, nous vous conseillons de désinstaller complètement Cura et de réinstaller la dernière version. Une fois l’installation à nouveau « propre », vous pouvez tenter à nouveau l’impression de votre pièce avec le nouveau gcode.
Conseils Supplémentaires
- Sur-adhésion : Une sur adhésion peut sembler moins problématique, mais cela peut amener à casser la pièce quand on souhaite l’enlever du plateau à la fin de l’impression.
- Vérifier que votre première couche est bonne : Vous devez avoir suffisamment de matière déposée sur le plateau lors de votre première couche et cela doit être homogène sur toute la surface de la pièce.
- Conseils matériaux : Tout d’abord, pensez aux recommandations de chaque matériau. Le filament PLA ne s’imprime pas comme du filament ABS ou du filament PETG. Dans certains cas, pensez à la matière de la surface de votre plateau, il existe des plateaux en verre, Buildtak ou bien en PEI. Ils ne réagissent pas de la même façon, donc penser à adapter votre solution d’adhésion à votre plateau. Penser à choisir une solution d’adhésion supplémentaire pour votre plateau, comme de la colle Magigoo Original ou de la laque. Cela aidera votre pièce à coller au plateau plus fortement sous l’effet de la colle et cela améliorera encore une fois les résultats. Prenez garde cependant avec certains matériaux comme le PETG qui ont tendance à fortement coller au plateau. À l’inverse, des produits comme le Ziflex peuvent vous aider à simplifier le décollement des pièces du plateau. Magigoo assure une forte adhérence lors de l’impression.
- Force appliquée par le dépôt de filament : Il est également essentiel de comprendre que la force appliquée par le dépôt de filaments joue un rôle crucial dans l'adhérence. Lorsque le filament est déposé sur l'objet en cours d'impression, il exerce une force sur l'objet. Si l'adhérence n'est pas suffisante, cette force peut déloger les couches inférieures, ruinant l'impression.
- Rester à côté de la machine : Il est également important de rester à côté de la machine lors de l’impression de celle-ci.
tags: #impression #3d #premiere #couche #ne #colle