De combien le PETG rétrécit-il ? Une réponse scientifique

Lors de l’impression 3D, le chauffage rapide puis le refroidissement rapide du filament provoquent un rétrécissement général du produit. Pour cette raison, il est essentiel de prendre en compte le retrait lors de la conception de votre modèle 3D.

Le PETG rétrécit de 0,3 % à 0,8 % après impression et refroidissement. Le taux de retrait exact variera en fonction des additifs contenus dans votre filament PETG, de la conception de votre objet imprimé et de la rapidité avec laquelle vous refroidissez l’impression.

Dans la suite de cet article, je continuerai à expliquer scientifiquement comment et pourquoi le PETG rétrécit lors du processus d’impression 3D. Je vous donnerai également quelques astuces pour compenser le rétrécissement du PETG. Alors faisons-le!

Pourquoi le PETG rétrécit-il ?

Le PETG rétrécit car il subit une dilatation et une contraction thermiques au fur et à mesure que vous l’imprimez. La contraction thermique se produit lorsque le volume d’un matériau diminue à mesure que la température diminue. La dilatation thermique est essentiellement l’opposé de la contraction thermique. Lorsqu’un matériau est chauffé, il se dilate.

Les deux processus sont en jeu lors de l’impression 3D. Lorsque le filament que vous utilisez chauffe, le volume du plastique se dilate, le rendant plus grand que sa taille d’origine. Puis, en refroidissant, le volume du filament diminue, provoquant le rétrécissement du produit final.

La diminution de volume est due à une diminution de l’énergie cinétique du matériau. À des températures plus basses, il y a moins d’énergie parce que les particules se déplacent plus lentement et sont plus rapprochées. Les limites du matériau se rétrécissent progressivement à mesure que les particules se rapprochent.

Cette contraction thermique qui se produit lorsque le filament refroidit donne au PETG sa structure solide et rigide. Au fur et à mesure que le PETG refroidit, ces molécules se resserrent, se rétrécissant et se durcissant.

L’expansion et la contraction affectent toutes les formes de matière physique, y compris les gaz, les liquides et les solides. Cependant, il est plus visible dans les gaz et moins important dans les solides.

Vous connaissez peut-être sans le savoir la dilatation thermique et la contraction thermique. Par exemple, lorsqu’un bocal est difficile à ouvrir, de nombreuses personnes placent le couvercle sous l’eau chaude afin que les particules se déplacent plus rapidement, élargissant ainsi le couvercle et facilitant son retrait. Ce processus est un exemple de dilatation thermique.

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PETG par rapport aux autres filaments

PETG signifie polyéthylène téréphtalate glycol et est rapidement devenu un matériau de filament populaire dans le monde de l’impression 3D.

Le PETG améliore certaines des chutes d’autres filaments comme l’ABS et le PLA. Cependant, il possède également les meilleures qualités de ces deux filaments. Par exemple, le PETG a la force de l’ABS et les qualités de non-toxicité et de convivialité du PLA.

Le matériau est une combinaison parfaite de produits chimiques qui le rendent solide, durable et polyvalent. Les produits chimiques particuliers le distinguent également des autres filaments en ce qu’il peut résister à la dilatation thermique et à la contraction thermique.

Le PETG rétrécit-il plus que le PLA et l’ABS ?

Vous recherchez peut-être le filament optimal pour créer vos impressions. Le PETG pourrait être ce que vous recherchez si un faible rétrécissement est essentiel pour vous.

Le PETG rétrécit autant que le PLA et l’ABS. Cependant ce n’est pas toujours le cas. Le PLA et l’ABS ont des taux de retrait extrêmement variables. Le PLA peut être réduit de 0,2 % à 3 %, tandis que l’ABS peut être réduit de 0,8 % à 8 %.

Pourtant, le PETG rétrécit généralement moins que l’ABS, ce qui fait du PETG le choix de matériau optimal lorsque les taux de rétrécissement sont pris en compte. La vitesse inférieure vous permet d’imprimer des objets plus grands que vous ne le pourriez avec le PLA et l’ABS, tandis que le filament conserve ses autres qualités supérieures.

Cependant, si le taux de retrait peut être supérieur à celui d’autres filaments, il n’est certainement pas négligeable. Lisez la suite pour savoir comment vous pouvez mieux vous préparer au rétrécissement du PETG.

Comment le rétrécissement du PETG est-il compensé ?

Pour compenser le rétrécissement du PETG, vous devrez mettre à l’échelle votre conception pour en tenir compte. Cela signifie que vous devez augmenter la taille de votre objet en fonction du taux de contraction du filament.

Comme je l’ai déjà mentionné, l’expansion et la contraction du PETG peuvent varier en fonction de la marque que vous utilisez. Les marques de qualité inférieure ont moins de PETG pur et rétréciront donc davantage. La meilleure façon de déterminer le taux de retrait global est d’expérimenter vous-même.

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Exécutez un test d’impression sur votre conception d’origine. Déterminez la différence dans les mesures de votre modèle par rapport au produit final. Ensuite, vous pouvez faire le calcul pour déterminer le taux de retrait exact.

Voici les étapes pour calculer le taux de contraction :

  1. Divisez les mesures du produit final par la mesure du modèle original.
  2. Multipliez ce nombre par 100.
  3. Soustrayez ce nombre de 100.

Prenons un exemple. Disons que vous avez un modèle de cube de 5 x 5 x 5 pouces (12,7 x 12,7 x 12,7 cm).

Après avoir imprimé ces dimensions, votre cube mesure 4,98 × 4,98 × 4,98 pouces (12,65 × 12,65 × 12,65 cm).

Tout d’abord, calculez 4,98 divisé par 5 pour obtenir 0,996. Multipliez par 100 pour obtenir 99,6. Donc 100 moins 99,6 égale 0,4. Par conséquent, le taux de retrait est de 0,4 %.

Maintenant, vous devez mettre à l’échelle votre modèle de 0,04 %.

Voici les étapes pour effectuer les calculs pour mettre à l’échelle votre modèle :

  1. Multipliez les mesures de votre modèle d’origine par le taux de retrait.
  2. Ajoutez cette valeur aux dimensions du modèle d’origine.

Donc, revenant à notre exemple, nous devrions multiplier 5 par 0,4 % et obtenir 0,2. 5 plus 0,2 égale 5,2.

Par conséquent, au lieu d’imprimer 5x5x5, nous imprimerions 5,2 × 5,2 × 5,2. Cette taille compensera le taux de rétrécissement afin que votre produit final ait les mesures du modèle d’origine.

Les paramètres d’imprimante idéaux pour minimiser le rétrécissement du PETG

Pour minimiser la quantité de retrait lors de l’utilisation du filament PETG, vous devez également vous assurer que les conditions environnementales sont les plus optimales.

Tout d’abord, il y aura une température d’impression idéale selon votre marque. Le filament PETG fondra entre 428 et 518 °F (220 et 270 °C). La température du lit chauffant doit également être idéale pour votre marque et formule de filament spécifique. Assurez-vous donc de vérifier la bobine ou le site Web où vous avez obtenu votre PETG pour la meilleure configuration.

Deuxièmement, il existe une vitesse d’impression idéale lors de l’utilisation du filament PETG. Plus l’impression est rapide, plus la qualité de votre produit final est faible.

La vitesse d’impression idéale peut aller de 30 mm/s (1,18 pouces/s) à 100 mm/s (3,94 pouces/s). Néanmoins, la vitesse d’impression optimale peut varier en fonction de votre marque et de l’objet que vous imprimez. La marque de filament que vous utilisez devrait avoir une recommandation, mais parfois vous ne pouvez déterminer la vitesse d’impression idéale que par essais et erreurs.

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conclusion

Le taux de retrait du PETG est de 0,3 à 0,8 % selon la marque que vous utilisez et la conception de votre produit.

Bien que cela puisse être moins important que d’autres filaments, vous devez en tenir compte lors de la conception de votre modèle. Vous pouvez facilement compenser le taux de retrait grâce à une expérience de test et à des calculs simples.

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