Comment éviter le warping en impression 3D ?

Si vous un adepte de l’impression 3D, et plus particulièrement du procédé FDM, vous avez probablement déjà été confronté au « warping », ou gauchissement, l’un des problèmes les plus courants quand on manipule une imprimante 3D FDM et son filament. Il se manifeste par un décollement de la pièce imprimée en 3D pendant le processus d’impression car les premières couches n’ont pas bien adhéré au plateau. Par conséquent, l’utilisateur est confronté à un échec, un sentiment très désagréable, surtout lorsque le processus a commencé depuis plusieurs heures. Mais comment faire pour l’éviter ?

Pour répondre à la question du « pourquoi », le warping est essentiellement lié à la température. En tant que tel, il peut se produire sur n’importe quelle pièce, mais surtout sur celles fabriquées avec des matériaux qui ont une température d’extrusion plus élevée. Si vous utilisez par exemple de l’ABS à une température d’impression de plus de 200 °C et que vous le laissez ensuite refroidir à une température ambiante habituelle, attendez-vous à une réduction de près de 1,5 % – voire plus, selon la taille de la pièce. En effet, les pièces extrêmement grandes ou longues fabriquées avec ces matériaux peuvent également être particulièrement menacées, car le contrôle de la température peut être plus difficile. Comme cet effet de courbure commence avec les premières couches, il se poursuit tout au long de l’impression, jusqu’à ce que la pièce soit finalement presque entièrement déformée. D’un point de vue physique, lorsque le matériau est chauffé, il prend une forme liquide et se dilate en même temps. Lorsqu’il refroidit ensuite (à température ambiante par exemple), il se contracte à nouveau. C’est précisément pendant cette réaction dans le plastique déjà extrudé que se trouve la raison du warping pendant l’impression 3D. La couche déjà froide se contracte et entraîne en même temps les couches encore chaudes, ce qui se traduit finalement par une déformation de la pièce.

Comment éviter le warping ?

Comme pour beaucoup de défis auxquels vous êtes confrontés en impression 3D, comme le ghosting, le réglage de la température est une partie essentielle. Toutefois, dans ce cas, la température ne se limite pas à celle du filament chauffé, mais comprend d’autres éléments. Bien que certaines imprimantes 3D soient équipées d’un plateau chauffant, il est important de l’utiliser, car il augmente l’adhérence et réduit les chances que votre pièce imprimée en 3D se détache et se courbe. Il est également conseillé de garder un œil sur la température ambiante. Comme nous l’avons déjà mentionné, le refroidissement extrême à la température ambiante est un facteur qui peut causer le warping. Essayez donc de garder les fenêtres et les portes fermées et d’éviter les courants d’air directs sur votre modèle imprimé en 3D.

Pour éviter le warping, prenez également en compte la vitesse d’impression et n’hésitez pas à la réduire. De plus, la température de la buse d’extrusion doit également être adaptée en conséquence. En parlant des possibilités de réglage, sachez qu’il existe plusieurs options pour vérifier que votre buse fonctionne bien et que l’adhérence au plateau est bonne. Vous pouvez en effet créer un raft, un « brim » ou un « skirt ». Mais quelles sont les différences entre ces trois options ?

Le raft consiste à déposer plusieurs couches successives de matériau sur votre plateau avant de commencer l’impression en tant que telle. La pièce sera donc imprimée sur ce raft qu’il faudra bien évidemment retirer à la fin. Etant donné que le raft est placé sous la pièce elle-même, celle-ci sera beaucoup moins sujette au warping. Le « brim » ressemble beaucoup à cette première option, du moins dans l’idée. Il s’agit de créer une couche autour de l’objet imprimé, c’est en fait une sorte d’expansion de la couche initiale de la pièce imprimée en 3D. Ce brim est donc beaucoup plus fin et aura moins d’influence sur l’adhésion de l’objet final au plateau. Il reste toutefois intéressant car il utilise moins de matière qu’un raft et s’imprime logiquement plus rapidement. Enfin, la troisième option est le « skirt » : il s’agit d’entourer le modèle avec un contour imprimé en 3D. Cela permet de bien calibrer votre buse et de ventiler l’extrudeur comme il se doit. A vous de choisir la hauteur de ce skirt mais aussi la distance qui le sépare de la pièce à imprimer.

L’adhérence au plateau

Si, après avoir étudié ces différentes possibilités, vous n’avez toujours réussi à éliminer l’effet de warping, voici quelques conseils supplémentaires. Vous l’aurez compris, l’adhérence au plateau de votre imprimante 3D est capitale. N’hésitez pas à utiliser un adhésif pour garantir que votre impression ne se déforme pas pendant les premières couches. Vous pouvez par exemple utiliser des bâtons de colle PVA spécialement conçus à cet effet, que vous appliquerez en une couche fine et régulière sur le plateau d’impression. Sinon, certains utilisateurs ne jurent que par l’utilisation de la laque. Dans tous les cas, nous vous recommandons d’effectuer un test d’impression 3D avant d’utiliser ces produits, afin de vous assurer que vous n’endommagerez pas votre plateau en essayant de décoller le modèle. De manière générale, veillez à ce que votre plateau soit bien nettoyé et exempt de tout résidu de votre précédente impression, car un plateau sale peut également être à l’origine d’une déformation du matériau.

Enfin, n’hésitez pas à vérifier les paramètres de calibration de votre plateau : un plateau mal nivelé peut causer ce phénomène de waring. Si vous rencontrez toujours des problèmes, il est peut-être temps de tester un autre filament. Sinon, dans les cas les plus graves, nous vous conseillons de contacter le fabricant de l’imprimante 3D.

Avez-vous déjà fait face au warping ? Quelles solutions avez-vous pour y remédier ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

*Crédits photo de couverture : Makerbot