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Comment imprimer les filaments abrasifs ?

Les matériaux d’impression 3D possèdent chacun leurs particularités en termes de propriétés mécaniques, techniques, d’apparence ou encore de texture. Les compositions des filaments 3D varient en fonction de ces particularités. Certains matériaux sont composés de particules ou de fibres dans le but d’améliorer leur résistance ou de faire apparaître une texture particulière. Ces filaments composites sont pour la plupart des filaments dits abrasifs.

Les risques de l’impression de filaments abrasifs

Les filaments composites contiennent dans leur composition des fibres de verre, de carbone ou encore de kevlar permettant d’augmenter les propriétés de résistances. D’autres, sont composés de fibre de bois, de pierre ou encore de métal dans un but esthétique. Ils permettent d’obtenir des pièces se rapprochant visuellement du matériau concerné. Les fibres et particules utilisées peuvent cependant entraîner une usure plus rapide de votre imprimante 3D, notamment les parties en contact avec le filament.

Usure de la roue crantée du feeder

La première partie concernée par l’usure due aux filaments abrasifs est la roue crantée du feeder. Le feeder permet d’entraîner ou de tirer le filament dans le tube Bowden jusqu’à la tête d’impression. Les particules présentes dans les filaments abrasifs abîment la roue crantée. Elles vont, à force, « lisser » la roue crantée, ce qui pourra entraîner des problèmes de sous-extrusion.

Usure du tube Bowden

Également en contact avec le filament, le tube Bowden pourra lui aussi subir des frottements conduisant à une usure plus rapide. De plus, les particules de matériau qui se déposent dans le tube Bowden et provoquent des frottements avec le filament pourront à terme entraîner une sous-extrusion. Cela augmentera le risque d’échec de l’impression.

Usure d'une buse acier inoxydable

Usure d’une buse en acier inoxydable après l’impression d’1Kg de filament fibre de carbone.

Usure de la buse

Enfin, dernier maillon de la chaîne d’extrusion, la buse subira elle aussi une dégradation plus importante et plus rapide lors de l’impression de filaments abrasifs. La buse va venir aplatir le filament fondu sur le plateau. Les particules présentes entre le plateau et la buse vont donc abîmer la pointe de celle-ci de manière plus intense que lors de l’impression de matières non-abrasives. Une fois encore, cette usure pourra entraîner des difficultés lors de l’impression et conduire à davantage d’échecs.

Utilisation de buses adaptées

Il n’existe pas de feeder conçu spécialement pour les matériaux abrasifs, la solution pour contrer l’usure sera donc le remplacement de la roue crantée. Pour le tube Bowden, un nettoyage pourra être effectué afin d’éviter la sous-extrusion. La buse en revanche peut être adaptée au matériau imprimé. Il existe en effet différents types de buses conçues pour les filaments abrasifs.

Besoin de conseils pour choisir la buse adaptée à votre projet ? Découvrez notre article sur le choix des buses d’imprimante 3D.

Buses acier inoxydable

Les buses en acier inoxydable présentent une meilleure résistance à l’abrasion que les buses en laiton. Il est cependant important de différencier les buses possédant simplement un revêtement acier, moins résistantes, des buses totalement conçues en acier. Les buses acier seront résistantes plus longtemps mais finiront par montrer des traces d’usure et possèdent une conductivité thermique moins élevée que celle des buses laiton.

Buses Ruby

La buse Ruby est conçue spécifiquement pour les matériaux abrasifs tels que le carbone, la fibre de verre ou encore les fibres de métal. Elle est composée de laiton et d’une pointe en rubis. Cela permet de conserver l’excellente conductivité thermique du laiton (meilleure que l’acier) afin de ne pas ralentir la vitesse d’extrusion. Le rubis (oxyde d’aluminium) est un matériau extrêmement résistant et durable. Il ne s’altère pas lors de l’impression de matières abrasives. La buse peut atteindre une température de chauffe maximale de 300°C.

Buse Olsson Ruby

La pointe d’une buse Olsson Ruby après impression de 8Kg de filament fibre de carbone : aucune trace d’usure.

Quelques soient les applications et les matériaux utilisés, la buse Olsson Ruby permettra d’obtenir de très bons résultats d’impression. Et cela sans détérioration. De nombreux témoignages de professionnels font état de l’efficacité de cette buse.

Print Core CC Ultimaker : Afin d’obtenir de meilleurs résultats lors de l’impression de matériaux techniques et abrasifs, Ultimaker propose un Print Core équipé d’une buse Ruby. Ce Print Core CC de diamètre 0.60mm est compatible avec les Ultimaker S5 et Ultimaker 3.

Comment utiliser votre buse Olsson Ruby ?

Afin d’utiliser votre buse Ruby de manière optimale, vous pouvez retrouver ci-dessous quelques conseils d’utilisation.

Installer la buse à chaud

L’installation et le retrait de la buse Ruby doivent toujours être effectués à chaud. En effet, il se peut que du filament ait refroidi et durci et rende le desserrage de la buse plus compliqué. En forçant, la buse peut être endommagée et perdre de sa résistance ou devenir inutilisable. Un outil pour réaliser le serrage de la buse est disponible pour faciliter l’installation de la buse Ruby. Il s’agit d’une clé dynamométrique dont le fichier STL (conçu par le fabricant de la buse) est disponible en cliquant ici.

Buse ruby pour filament abrasifs

Nettoyage de la buse

Le nettoyage de la buse s’effectue de la même manière que pour des buses classiques. Pour l’extérieur de la buse, il est conseillé de la frotter lorsqu’elle est encore chaude à l’aide d’un morceau de tissu. Si besoin, il sera possible d’utiliser de la laine d’acier. Pour nettoyer l’intérieur de la buse, il est recommandé d’appliquer une méthode atomique.

Précaution d’emploi

Le rubis présent sur la buse est extrêmement cassant, il faut donc faire très attention de ne pas laisser tomber la buse sur une surface dure. De plus, sur certaines machines (dont les Raise3D N2/N2 Plus), il sera impératif de réajuster le z-stop. En effet, la buse Ruby possède une hauteur plus importante que les buses classiques et risquerait de s’écraser sur le plateau.

Compatibilité : retrouvez la liste des imprimantes 3D compatibles avec la buse Olsson Ruby en cliquant sur ce lien. En termes de matériaux, la buse est compatible avec tous les types de filaments.

L’impression de filaments abrasifs requiert quelques ajustements dus à l’usure plus rapide qu’ils entraînent au niveau de la chaîne d’extrusion. Néanmoins, il est possible d’utiliser des accessoires adaptés afin de réussir vos impressions tout en gardant votre matériel d’impression intact.

Avez-vous déjà testé la buse Olsson Ruby ? Rencontrez-vous d’autres problèmes suite à l’impression de filaments abrasifs ? N’hésitez pas à laisser un commentaire pour nous faire part de votre expérience.

Charly

Charly est expert en impression 3D chez Makershop mais également formateur et rédacteur d'études et d'expertises sur notre blog. Grâce à son expérience, il vous donne des conseils et informations pertinentes sur le marché.

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