Tout savoir sur le nivellement de votre plateau d’impression 3D

Lorsqu’il s’agit d’impression 3D, l’un des aspects les plus déconcertants, et ce quel que soit votre niveau, est celui des défauts qui peuvent se produire lors du processus de fabrication. L’impression 3D FDM est particulièrement réputée pour cela, car de nombreux aspects différents du processus peuvent contribuer aux problèmes de la pièce finale. En effet, nous vous avons déjà parlé d’un grand nombre de défauts d’impression courants et de la manière de les résoudre, notamment le stringing, les pattes d’éléphant, la surextrusion, le warping, etc.. Mais saviez-vous qu’il est souvent utile d’en savoir plus sur un aspect du processus ? Notamment en se tournant vers une étape de l’impression 3D parfois négligée : le nivellement du plateau de votre imprimante.

Souvent associé à l’impression 3D FDM, mais également présent dans la photopolymérisation en cuve, le nivellement du plateau est une partie essentielle mais mal comprise du processus d’impression 3D dans son ensemble. Dans le guide suivant, nous allons démystifier ce nivellement en examinant non seulement ce que c’est, mais aussi pourquoi c’est important. En outre, nous aborderons les différences entre le nivellement manuel et le nivellement automatique du plateau pour une introduction complète au sujet.

Le nivellement du plateau est une étape importante de l’impression 3D qui permet d’obtenir des impressions correctes (crédits photo : UltiMaker)

Qu’est-ce que le nivellement du plateau et comment fonctionne-t-il en impression 3D ?

La première question que l’on se pose est bien sûr de savoir ce qu’est exactement la mise à niveau du plateau en impression. Cela ne consiste pas à mettre le plateau à niveau avec le sol : il s’agit plutôt du calibrage du parallélisme et de la hauteur entre la ou les buses d’impression (pour les imprimantes IDEX par exemple) et l’ensemble de la surface d’impression. Lors du nivellement, il est nécessaire que cette hauteur soit exactement la même, quelle que soit la position de la buse sur les axes x et y.

Pour bien comprendre les mécanismes en jeu, il faut d’abord comprendre comment fonctionne le nivellement manuel du plateau. Celui-ci implique le réglage manuel du niveau du plateau par l’utilisateur. Pour ce faire, il suffit de tourner les boutons ou les vis qui fixent le plateau d’impression à l’imprimante. Ceux-ci permettent à l’utilisateur de déplacer le plateau vers le haut ou vers le bas tout en vérifiant que le niveau de tous les coins est égal.

En ce qui concerne le processus lui-même, les experts ne sont pas tous d’accord sur la nécessité de préchauffer l’imprimante. Certains affirment que c’est crucial car le plateau se dilate lorsqu’il est chauffé et que le seul moyen de garantir une surface vraiment plane est de le faire lorsqu’il est en marche. D’autres font remarquer que cette dilatation est négligeable et qu’en laissant l’imprimante éteinte, on peut éviter les problèmes de sécurité tels que les brûlures. Ce qui est sûr, c’est que la première étape consiste à nettoyer la buse et le plateau d’impression lui-même. Cela permettra d’obtenir des résultats plus précis.

Lors du nivellement, il est nécessaire d’ajuster les boutons ou les vis pour lever ou abaisser le plateau (crédits photo : 3Dnatives)

Ensuite, il est nécessaire de ramener l’imprimante et tous les axes à leur position initiale. Cela permet de s’assurer que la buse est située à 0, 0, 0, réinitialisant ainsi les coordonnées pour des résultats plus reproductibles. Puis, vous placerez les boutons à mi-chemin pour préparer le déplacement, bien que cela ne soit pas toujours nécessaire, et l’étape suivante consistera à prendre une feuille de papier. L’espacement parfait entre la tête d’impression et le lit est atteint lorsque la pointe de la buse touche à peine la surface d’impression. C’est pourquoi une feuille de papier (d’une épaisseur de 0,07 à 0,1 mm) est utile pour les tests.

L’utilisateur fait glisser le papier à chaque coin, un par un, et l’ajuste jusqu’à ce qu’il n’y ait plus qu’une légère résistance de la buse et du plateau de l’imprimante 3D lorsqu’il fait glisser le papier. Une fois que tous les coins ont été nivelés, il est recommandé de tester la première couche pour s’assurer de la qualité de l’impression. Il est important de noter que, puisque le papier a une hauteur, la distance entre la buse et le plateau n’est pas à 0, ce qui est l’idéal. Pour compenser cela, un paramètre appelé « z-offset » peut être utilisé ou « baby-stepping ». En outre, les personnes ayant une bonne vue peuvent utiliser une lampe de poche au lieu d’un papier, mais c’est un peu plus compliqué.

Bien que le processus puisse prendre du temps, la plupart des experts s’accordent à dire qu’il peut être réalisé plus rapidement après les ajustements initiaux. En effet, les moments les plus importants pour la mise à niveau du plateau d’impression sont juste après la première installation de l’imprimante 3D, chaque fois qu’une imprimante doit être déplacée, lorsque l’on constate des défauts d’impression courants dans les pièces et après le changement de l’extrudeur. En outre, il est généralement recommandé de niveler le plateau au moins une fois par semaine ou, si l’on imprime moins régulièrement, toutes les quelques impressions. Bien entendu, cette fréquence peut être ajustée en fonction des besoins d’une imprimante 3D particulière.

Le papier peut être utilisé pour la mise à niveau manuelle d’un plateau d’impression 3D (crédits photo : 3Dnatives)

En outre, le nivellement du plateau est essentiel pour obtenir des impressions réussies et de haute qualité. Lorsque l’extrudeur est trop haut, il peut en résulter des lacunes dans les couches ou un manque d’adhérence du filament. En revanche, une buse trop basse peut rayer la surface et briser la première couche. De plus, le warping et l’obstruction de la buse peuvent également se produire. Enfin, il n’est pas nécessaire d’avoir des rafts ou des jupes, qui sont souvent utilisés pour compenser les problèmes de nivellement du plateau.

Le nivellement manuel vs. automatique

Sachez qu’il existe de plus en plus d’imprimantes 3D qui proposent un nivellement automatique de leur plateau d’impression. Comme son nom l’indique, le calibrage automatique désigne le fait qu’une machine est capable de se mettre à niveau avec une intervention minimale de l’utilisateur. Mais comment cela fonctionne-t-il exactement ?

Essentiellement, le nivellement automatique du plateau commence par des capteurs ou une sonde. Ceux-ci sont généralement fixés à la tête d’impression et sont capables de mesurer la distance par rapport au plateau d’impression. En créant une carte maillée de toutes ces valeurs et de leurs coordonnées, l’imprimante est en mesure de déterminer le niveau du plateau et de l’adapter. En fait, pratiquement aucun système de mise à niveau automatique du plateau n’ajuste le plateau lui-même. Il permet plutôt à la tête d’impression de compenser l’écart de nivellement du plateau d’impression. Cet automatisme est particulièrement apprécié, non seulement parce qu’il est plus facile pour l’utilisateur, mais aussi parce qu’il permet d’obtenir une plus grande cohérence, les capteurs étant plus précis que la main de l’homme.

De plus en plus d’imprimantes 3D sont dotées d’une fonctionnalité de calibrage automatique (crédits photo : Geeetech)

Quoi qu’il en soit, quelle que soit la méthode, il est important de comprendre le fonctionnement du nivellement du plateau et de déterminer celle qui vous convient le mieux. Et même si une méthode est préférée, il vaut mieux combiner le nivellement automatique et le nivellement manuel pour garantir une meilleure précision. Sans une mise à niveau cohérente et précise du plateau, il est certain que les utilisateurs seront confrontés à un certain nombre d’échecs et de problèmes d’impression.

Et vous, quel type de nivellement de votre plateau préférez-vous ?  Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !