Jusqu’où peut aller une imprimante 3D ? faits expliqués

Le pontage, qui relie deux composants surélevés d’une pièce imprimée en 3D avec des couches de filament non pris en charge, est un processus compliqué qui nécessite de la pratique et des ajustements pour être maîtrisé. Cependant, vous pouvez obtenir des ponts imprimés en 3D incroyablement longs si vous trouvez les bons paramètres pour votre filament, votre imprimante et votre conception.

Une imprimante 3D peut se déplacer d’un bord à l’autre du plateau d’impression. Avec la bonne configuration et une imprimante suffisamment grande, vous pouvez créer des ponts sans structures de support supplémentaires qui s’étendent sur 500 mm (20 pouces) ou plus. Cependant, les ponts de cette longueur sont souvent cassants.

Si vous êtes curieux de savoir comment créer des ponts imprimés en 3D plus longs, cet article est pour vous. J’expliquerai comment les ponts imprimés en 3D restent intacts et je proposerai quelques trucs et astuces pour créer des ponts plus longs et plus stables dans vos projets d’impression 3D.

La longueur du pont affecte-t-elle la durabilité de votre impression 3D ?

La longueur du pont affecte la durabilité de votre impression 3D, car plus la structure est longue, plus le centre sera déformé et plié. Pour cette raison, les ponts plus longs sont généralement beaucoup plus faibles que les ponts courts.

La création de ponts en impression 3D suit les mêmes règles physiques que l’ingénierie des ponts : vous travaillez simplement avec des plastiques à une échelle beaucoup plus petite.

Les ponts se tiennent debout parce qu’ils sont conçus pour comporter un poteau ou une autre structure solide à chaque extrémité d’un plan droit ou convexe. Ces supports fournissent la compression et la tension nécessaires qui permettent à un pont de supporter son poids sans s’effondrer.

Cependant, plus vous espacez ces supports, moins le pont subira de contraintes et de compression. À un certain point, la résistance du pont sera si faible que son poids dépassera la résistance à la traction du matériau, créant un effondrement du plan médian.

Suivant ce raisonnement, plus les ponts imprimés en 3D sont longs, plus ils deviennent faibles. Cependant, le point auquel un pont imprimé en 3D s’effondre dépendra d’autres facteurs, tels que la configuration de l’impression, la hauteur des structures de support, ainsi que la flexibilité et la durabilité de son filament.

Combien de temps un pont imprimé en 3D peut-il durer avant qu’il ne commence à s’effriter ?

Un pont imprimé en 3D peut mesurer environ 250 mm (10 pouces) avant de commencer à s’effondrer, tant que vous l’imprimez sur une imprimante 3D personnelle avec un filament thermoplastique. Cependant, avec un réglage minutieux de la configuration et de la conception, un pont peut atteindre environ 450 mm (18 po) avant de commencer à s’effondrer.

Vous pouvez imprimer des ponts de n’importe quelle longueur tant qu’ils tiennent sur votre plaque de construction. Cependant, votre succès et la résistance du pont dépendront du filament et du soin avec lequel vous avez ajusté les paramètres de température et d’extrusion avant de commencer le travail d’impression.

Pour la plupart des gens qui impriment à la maison avec un filament PLA sur une imprimante économique comme une Prusa Mini+ ou une Ender 3, vous remarquerez une séparation des couches et un affaissement aux cavaliers d’environ 250 mm (10 pouces), même si votre configuration est idéale.

Cependant, lorsque vous travaillez avec une imprimante plus grande, vous pourrez peut-être imprimer des ponts plus longs sans subir d’affaissement significatif jusqu’à ce que vous atteigniez la marque de 400 mm (16 pouces).

Si vous souhaitez voir un exemple de la durée de vie de vos ponts avant qu’ils ne commencent à se dégrader, regardez cette vidéo YouTube de The Epiphany Channel :

Quel est le meilleur type de filament pour les ponts d’impression 3D ?

Croyez-le ou non, votre type de filament fera une grande différence dans la facilité d’impression d’un pont.

Le meilleur type de filament de pont d’impression 3D est le PLA. Comparé à la plupart des filaments, le PLA a une température d’impression relativement basse et un taux de refroidissement plus rapide, ce qui permet au pont de rester intact. Le PLA est également facile à utiliser et ne se déforme pas très souvent, créant généralement des ponts droits et stables sans effort.

Bien que le PLA soit l’une des meilleures options pour créer des ponts imprimés en 3D, vous pouvez utiliser n’importe quel filament.

Néanmoins, supposons que vous souhaitiez utiliser un filament plus résistant, comme le PETG ou le nylon. Dans ce cas, vous devrez passer plus de temps à ajuster les paramètres et à tester pour réduire le gauchissement, la mauvaise adhérence des couches, l’extrusion irrégulière et le refroidissement inégal de l’extrusion.

Conseils pour imprimer en 3D des ponts plus longs

Étant donné que vos cavaliers imprimés en 3D dépendent fortement des paramètres d’impression appropriés, voici une liste de quelques éléments que vous devrez peut-être ajuster :

• Augmentez le volume de vos ventilateurs pour un refroidissement plus rapide. La vitesse de refroidissement de votre filament jouera un grand rôle dans la durée et la rectitude de vos ponts. La gravité le tirera vers le bas si le filament reste chaud et mou trop longtemps, créant un pont tombé avec des couches de filament lâche près du milieu. Essayez de faire tourner vos ventilateurs de 80 à 100 % lors de l’impression d’un pont et jouez avec la vitesse du ventilateur jusqu’à ce que vos couches restent rigides et droites.
• Diminuez la vitesse d’impression. Si vous imprimez vos ponts trop rapidement, le filament peut avoir du mal à adhérer aux couches précédentes, et le poids d’une nouvelle couche peut provoquer plus d’affaissement dans votre pont. Ralentissez votre vitesse à environ 10 mm/s (0,39 po/s) et continuez à descendre jusqu’à ce que vous voyiez les résultats souhaités.
• Baissez votre température. Si votre filament est trop chaud, votre pont ne restera pas droit, créant un gâchis chaud et agglomérant sur votre lit d’impression. En règle générale, vous devez réduire la température d’impression moyenne d’environ 10 °C (18 °F) pour obtenir les meilleurs résultats. Le filament refroidira plus rapidement à basse température, vous donnant une impression plus solide avec moins de déformation.
• Ajoutez des supports chaque fois que vous le pouvez. Ce n’est pas parce que votre imprimante peut imprimer des ponts incroyablement longs que vous devez rejeter l’idée d’utiliser des supports. Indépendamment de ce que vous imprimez, l’utilisation de supports dans votre conception peut augmenter considérablement vos chances de succès. C’est une excellente idée, surtout lorsque l’on travaille avec quelque chose d’aussi exigeant que le pont.
• Réduisez votre taux d’extrusion. Si votre imprimante extrude trop de filament dans chaque couche de pont, elle aura du mal à refroidir assez rapidement pour rester intacte et combattre la gravité. Les couches épaisses seront également plus lourdes, ce qui augmentera les risques d’effondrement du pont avant que vous ne puissiez le retirer du lit d’impression. Essayez de réduire votre taux d’extrusion (ou multiplicateur d’extrusion) par petits incréments si vous remarquez que votre pont s’effondre avant la fin de l’impression.
• Pratique. Malheureusement, aucun paramètre d’impression ne fonctionnera parfaitement pour toutes les imprimantes et tous les filaments. Pour créer des ponts longs et solides, vous devrez trouver les meilleures températures, vitesses de refroidissement, paramètres d’extrusion et conceptions pour chaque filament que vous utilisez, à chaque fois. Trouver ces paramètres et conditions idéaux prendra beaucoup de temps et de pratique, alors soyez patient et continuez à tester pour savoir ce qui fonctionnera pour vous.

Au fur et à mesure que vous suivez ces conseils, vous souhaiterez peut-être effectuer un test de pontage sur votre imprimante 3D. Ces impressions 3D de base servent uniquement à tester la configuration de votre imprimante et les filaments dans des ponts de complexités et de longueurs variées. Leur réalisation est donc un excellent moyen de voir ce que votre imprimante 3D peut faire.

Je recommande de commencer par quelque chose comme le test de pont personnalisable de Walter sur Thingiverse, qui a une forme d’hélice attrayante et des longueurs de pont personnalisables.

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Les imprimantes 3D peuvent économiser tout l’espace dont vous disposez sur le lit d’impression, mais si vous n’ajustez pas soigneusement vos paramètres d’impression, même le pont le plus court peut s’effondrer. Cependant, avec des soins appropriés, vous pouvez créer des ponts de plus de 16 pouces (400 mm) sans sacrifier la durabilité.