Les 6 mensonges de l’Impression 3D

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Article incisif en vue ! Ces dernières années, j’en ai vu de toutes les couleurs et de tous les défauts avec les imprimantes 3D FDM. D’une part en aidant un bon nombre de mes élèves sur leurs problèmes d’impression 3D, mais également dans mes recherches approfondies pour l’écriture de mon livre L’Impression 3D FDM : Le guide complet pour vos impressions 3D. Et avec du recul, je trouve qu’il est bon de savoir à quoi s’attendre lorsqu’on s’offre notre première imprimante 3D. Et de ce côté-là, il y a un certain manquement de la part des constructeurs, des vendeurs et de certains formateurs…

Illustration en tête d'article par kjpargeter

Un démarrage laborieux côté utilisateurs…

Lorsque le marché des imprimantes 3D s’est démocratisé dans les années 2010-2015, les premières impressions sur les imprimantes 3D personnelles étaient laborieuses, imprécises et parfois catastrophiques. Il n’était pas imaginable d’imprimer une pièce fonctionnelle sur ce type d’imprimante sans avoir une parfaite connaissance de sa machine et sans une parfaite calibration.

Néanmoins, la qualité des matériaux allant en s’améliorant, la standardisation des composants et l’évolution des logiciels d’impression 3D (slicers) ont permis à n’importe quel utilisateur d’avoir un résultat correct lors de ses premières impressions 3D. Et cela, sans avoir de grandes connaissances sur sa machine…

Mais voilà le problème aujourd’hui : un trop grand nombre d’utilisateurs d’imprimante 3D rencontrent encore des problèmes au bout de seulement quelques heures d’impressions. Est-ce normal ? Oui. Est-ce que les revendeurs et constructeurs d’imprimantes 3D mentionnent cet aspect dans leur communication publicitaire ? Bien sûr que non. Est-ce que certains constructeurs gonflent leur prix si leurs imprimantes ne rencontrent pas ces problèmes au bout de quelques heures d’impressions ? Peut-être… Y a-t-il fondamentalement une grosse différence entre une imprimante 3D professionnelle et une imprimante 3D d’entrée de gamme ? Pas tant que ça d’après mon expérience.

Voici maintenant venu le temps des 6 mensonges que j’ai pu voir dans le domaine de l’impression 3D et qui sont véhiculés par bon nombre de constructeurs, de vendeurs et de formateurs…

Mensonge #1 : Impossible d’imprimer avec un taux de réussite s’approchant des 100% avec n’importe quelle imprimante 3D

C’est le rêve de tout imprimeur 3D qui se découvre… Avoir un taux de réussite de ses impressions 3D s’approchant des 100%, et cela avec n’importe quelle pièce imprimée pour répondre à n’importe quel besoin artistique ou technique. Ce fut mon rêve également lorsque j’ai débuté dans le domaine en 2016.

Pour avoir pu voir quelques fermes d’impression 3D (des lieux de productions où impriment entre 20 et +150 imprimantes 3D), je peux vous affirmer que cette théorie est complètement fausse. En fait, n’importe quelle imprimante 3D trouvable sur le marché aujourd’hui est en capacité de créer des pièces avec une finition professionnelle de manière pérenne. C’est le besoin en calibration, en réglage, en entretien et en maintenance qui varie d’une imprimante 3D à l’autre. Et ce sont 4 secteurs dont on ne vous parle pas à l’achat de votre première imprimante 3D. Ce sont 4 secteurs bien connus des professionnels qui ne sont pas mentionnés sur les sites, forums et articles traitant de l’impression 3D FDM.

Donc, oui, il est possible d’imprimer des pièces en 3D avec un taux de réussite approchant des 100%, avec une qualité professionnelle, en prenant on compte les 4 secteurs clés d’une imprimante 3D, à savoir :

  • La calibration
  • L’affinage des réglages
  • L’entretien machine
  • Une maintenance régulière adaptée
Test de rétraction

Test de rétraction

Mensonge #2 : Impossible d’imprimer en 3D avec une finition professionnelle sur une imprimante “bas de gamme”

Ce qui fait la précision d’impression d’une imprimante 3D, c’est le diamètre en sortie de sa buse d’impression, un système de transmission de mouvement adapté (souvent une bonne tension des courroies) et une transmission réduite des vibrations de la machine à la tête d’impression, et donc à la pièce en cours d’impression.

Tige Trapézoïdale Impression 3D

Tige trapézoïdale graissée d’une imprimante 3D Creality3D

Si vous vous positionnez sur un segment d’imprimante 3D haut de gamme (entre 5000€ et 10 000€), vous retrouverez les mêmes diamètres en sortie de buse (entre 0,2 et 0,6mm) que sur les imprimantes 3D bas de gamme (entre 50€ et 500€). Certes, la qualité de fabrication de la buse en sera certainement bien différente, mais combien même que pour imprimer en 3D avec une finition professionnelle, on reste sur la bonne voie.

Idem au niveau de la transmission du mouvement. La majorité des imprimantes 3D de bureau ou personnelles fonctionnent avec des transmissions par courroie. La tension de courroie est un élément des plus important, et cela, peu importe le prix de l’imprimante 3D.

Et enfin, la transmission des vibrations à la tête d’impression peut être gérée de 2 manières : soit en possédant un châssis d’imprimante de grande qualité (c’est ce qui fait la différence sur les imprimantes 3D haut de gamme), soit en gérant les accélérations et la vitesse de la tête d’impression pendant l’impression. Ce dernier point est gérable par l’utilisateur, peu importe l’imprimante 3D utilisée.

Donc, oui, il est possible d’imprimer en 3D avec une finition professionnelle sur n’importe quelle imprimante, même les moins chères, à condition :

  • D’avoir un diamètre en sortie de buse constant entre 0,2 et 0,6mm
  • De s’assurer d’avoir une bonne transmission mécanique grâce à des courroies tendues
  • De gérer la vitesse et les accélérations de sa tête d’impression

Mensonge #3 : Il faut TOUT SAVOIR sur le domaine de l’impression 3D FDM pour en faire un outil fiable et efficace

Le plus important pour s’épanouir avec une imprimante 3D, c’est de connaître les outils de calibration de son imprimante 3D et le processus de préparation des pièces. Ensuite, si l’on souhaite imprimer en 3D des pièces de grande qualité de manière pérenne, il faudra penser à entretenir son imprimante 3D par le biais d’une maintenance régulière (voir Mensonge #1).

Au niveau de la calibration machine, le plus important pour l’imprimeur 3D est de connaître les trois piliers de la calibration mécanique. Ce sont 3 étapes simples qui permettent la bonne calibration mécanique de n’importe quelle imprimante 3D. Ces étapes sont :

  • Le parallélisme de l’imprimante 3D
  • La distance buse <-> plateau de construction
  • La bonne tension des courroies

Pour ce qui est du processus de préparation des pièces, le plus important pour l’imprimeur 3D est de gérer l’orientation de sa pièce.

Donc, en résumé, il n’est pas nécessaire de TOUT SAVOIR sur le domaine de l’impression 3D FDM. Quelques étapes simples à mettre en oeuvre vous permettent de faire de votre imprimante 3D un outil de production fiable et efficace.

Impression 3D d'une pièce rigide

Impression 3D d’une pièce rigide

Mensonge #4 : “Améliorer” votre imprimante 3D va améliorer ses performances et corriger les défauts d’impression

Bon, là je vous avoue que j’y vais un peu fort. Ce n’est pas vraiment un mensonge, mais une erreur de débutant que de penser de la sorte.

Dérouleur de bobine amélioré

Une des améliorations utile restera le dérouleur de bobine

Je suis moi-même un grand féru d’améliorations en tout genre sur mes imprimantes 3D, car j’en conçois moi-même et qu’en tant que formateur, j’expérimente des améliorations sur certaines de mes imprimantes 3D. Et autant vous le dire tout de suite : vous ruer sur GrabCAD ou sur Thingiverse pour imprimer une nouvelle tête d’impression à flux d’air optimisé n’est pas forcément la solution la plus adaptée pour résoudre votre problème de bouchage de buse ou vos soucis d’accroche de votre pièce. Et ce n’est là qu’un exemple isolé, car il existe un grand nombre d’améliorations et d’optimisations disponibles sur le net. Certaines modifications s’avèrent judicieuses pour améliorer les performances d’une imprimante 3D en bonne santé qui est utilisée dans les règles de l’art. Seulement, si vous installez une amélioration pour régler un problème sur votre imprimante (mal calibrée, souci de parallélisme, etc…), vous vous exposerez à des problèmes plus sérieux par la suite… Donc la prudence est de mise !

Je conseille à tout imprimeur qui débute de maîtriser d’abord sa machine et son processus d’impression avant de pouvoir imaginer l’installation d’une quelconque amélioration sur son imprimante 3D.

Et comme disait Pablo Picasso : “Apprends les règles comme un professionnel afin de pouvoir les briser comme un artiste”.

Mensonge #5 : Il est possible d’imprimer avec n’importe quels matériaux n’importe où

Il s’agit là d’un des éléments marketing des revendeurs d’imprimantes 3D. Combien de fois, j’ai entendu : “Vous pourrez imprimer n’importe quels matériaux imprimables et placer votre imprimante 3D dans votre bureau, votre chambre, votre salon…“.

Non, non et non !

Oui, il est possible de pouvoir imprimer du filament PLA à la maison. Mais pour pouvoir imprimer une multitude de filaments avec une qualité professionnelle (PLA, PET, PETG, ABS, TPU, ASA, Filaments Chargés, Alliages, Nylon, Polypropylène, Polycarbonate, etc…), il est nécessaire de contrôler l’environnement d’impression et l’environnement de stockage des bobines de filaments.

Le PLA supporte mal l’humidité, en stockage ou en impression, mais nécessite une bonne ventilation pendant l’impression. Tandis que les filaments plus techniques nécessitent un environnement d’impression contrôlé, sans courants d’air avec une température adaptée à la bonne liaison intercouche du plastique.

L’impression 3D FDM reste un procédé plasturgique, et de ce fait, c’est un procédé de transformation chimique, potentiellement toxique. Donc imprimer dans un lieu de vie n’est pas approprié. À la limite, imprimer du PLA ou du PETG dans un bureau est possible. Pour le reste, un caisson d’isolation dans un atelier dédié pouvant être aéré, reste le meilleur environnement d’impression, à la fois pour la finition des pièces imprimées, mais également pour la sécurité des personnes.

Mon premier atelier d'Impression 3D

Mon premier atelier d’Impression 3D

L’environnement d’impression est d’une importance capitale pour la réalisation de pièces répondant à tous les besoins techniques.

Mensonge #6 : Le profil d’impression du slicer va définir la qualité de finition des pièces imprimées

Il s’agit là d’une nouvelle idée reçue qui n’est pas tout à fait vraie, mais qui n’est pas non plus fausse. Donc ma réponse officielle, c’est : oui et non ! En effet, la piste du profil d’impression 3D peut vous induire fortement en erreur en cas de soucis sur votre imprimante 3D.

Préparation d'une pièce à l'impression 3D sur Simplify3D

Préparation d’une pièce à l’impression 3D sur Simplify3D

Le profil d’impression du slicer va, en effet, avoir une grande influence sur la qualité de fabrication de votre imprimante 3D. En cela, une fausse-croyance est souvent véhiculée dans le domaine : c’est le Slicer qui est le PRINCIPAL FACTEUR qui influe sur la qualité de fabrication de vos pièces. Bien entendu, ceci est FAUX.

Le PRINCIPAL FACTEUR qui impacte la qualité de réalisation de vos pièces reste VOTRE IMPRIMANTE 3D. Si cette dernière est correctement MONTÉE, CALIBRÉE, RÉGLÉE et ENTRETENUE, vous obtiendrez un résultat quasi professionnel avec les paramètres de base de votre Slicer 3D.

Le Slicer permet d’AFFINER le résultat, d’OPTIMISER les supports d’impressions et de PRÉVISUALISER les opérations de votre machine. Dans des cas particuliers, l’optimisation des paramètres de votre Slicer vous permettra d’imprimer des pièces d’une plus grande complexité.

Mais en aucun cas, le Slicer n’est LE FACTEUR PRINCIPAL de réussite de vos impressions 3D.

L’imprimante 3D parfaite n’existe pas encore

Une imprimante 3D qui s’autocalibre et dont le plateau de construction, la buse et les éléments thermiques et mécaniques ne s’usent jamais ? Non, ce n’est pas encore pour tout de suite. Même si d’année en année, les constructeurs arrivent à proposer des machines de plus en plus fiables, il restera toujours une dose de calibration et de maintenance. Tout cela est l’apanage des bonnes pratiques et des bonnes habitudes à mettre en place lorsqu’on imprime en 3D. Ce sont ces habitudes qui font toute la différence entre un Imprimeur 3D confirmé et un Maker qui débute, qui découvre et qui parfois se trompe et se perfectionne…

Benoît Jellimann

3 Commentaires

  1. Marteau

    bonjour, super article , très complet et compressible a tous niveaux . merci

    Réponse
    • Antoine Blanquet

      Cet article est complètement rassurant pour le petit débutant que je suis !

      Réponse
  2. Sébastien Bréa

    Bonjour,

    Un article qui fait du bien à lire, qui rassure quant on envisage de se perfectionner dans ce domaine et s’y mettre sérieusement, alors qu’une petite voix au dessus de votre épaule vous dit: ” c’est trop tôt encore pour toi.. tu as acheté ta première imprimante il y a à peine une année et demie…”
    Mon imprimante est une Ender 3 pro et suis vraiment étonné de voir ce qu’ elle arrive sortir comme impression!
    Mais comme c’est ma première machine je n ai aucun point de comparaison.. et de plus en plus je me disais qu’avec une imprimante plus cher les résultats devraient être nettement de meilleur qualité.
    Après avoir lu votre article je retrouve de la confiance et de la motivation.

    Merci

    Réponse

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