Impression 3D

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Buse 0,4 versus buse 0,6

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par Axel » Mar Mars 07, 2017 4:47 pm

Hormis un gain de temps évident, quels seraient les avantages-désavantages de la buse 0,6 vs la buse 0,4 ?
- Plus de solidité (meilleure liaison entre les couches) ?
- Moins belle finition car strates plus visibles ?
En comparant par exemple des couches de 0,3/buse 0,4 avec des couches de 0,4/buse 0,6

Quelqu'un a t-il déjà expérimenté un tel diamètre ?
Des commentaires ou avis particuliers ?
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par Jacques » Mar Mars 07, 2017 5:37 pm

On a vendu de nombreux diamètres, jusqu'à 1mm mais peu de retours, c'est dommage
Cura par contre nous indique bien le gain qui peut être colossal.
Au niveau qualité un cercle par exemple sera d'une qualité comparable entre une buse de 0,4 et 0,6 avec des couches de 200µ.
Un cylindre de 60 * 60mm en 0,4 et 200µ demandera 1h30 et avec une buse de 0.6 1h pour un résultat identique
En passant avec des couches de 400µ il ne faudra plus que 30mn avec une différence qui ne sera visible que sur le coté.
A l'usage et pour les grosses pièces on obtient un résultat souvent plus propre en 0,3mm qu'en 0,2, le coté strate prenant alors un sens décoratif.
L'autre jour j'ai imprimé en spirale des tubes de 60*60mm avec du PLA translucide pour le monter en abat-jour. Le rendu était beaucoup plus sympathique en 0,3mm qu'en 0,2. Plus translucide en 0,3 qu'en 0,2, l'effet des cercles dessinés par la lumière était bien plus agréable à l'œil.
Le résultat est donc fonction de la pièce mais aussi de sa taille, l'effet de strate est inhabituel selon nos conventions mais on peut parfaitement s'en accommoder et y trouver même un intérêt.
L'idéal serait une buse à diamètre variable...
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par Axel » Mar Mars 07, 2017 8:46 pm

Quant est-il des parois des "infill" ?
Sont-elles plus épaisses ? Car dans ce cas, pour un même % d'infill, l'objet serait alors plus solide et plus rigide.

Quant est-il de la précision pour des emboîtements ou des assemblages ? Faut-il prévoir plus de jeu ?

N'auriez-vous pas quelques photos pour pouvoir comparer une paroi verticale imprimée avec une buse 0,4 et une buse 0,6 : j'ai difficile à imaginer la différence.
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par Jacques » Mer Mars 08, 2017 12:48 am

Non je n'ai pas d'exemple mais on peut se faire une idée avec une impression en 200 et en 300µ
Il est clair que les angles vifs seront plus rond mais encore une fois sur une grande pièce technique ca peut avoir un intérêt lié au gain de temps qui prend son sens sur une production.
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par Jacques » Jeu Mars 09, 2017 7:08 pm

j'ai eu l'occasion de tester une buse de 0,6
Constat, à 400µ la température décroit à 200° pour une vitesse de 50mm/s.
En baissant la vitesse à 35mm/s la température remonte à 210° mais je ne suis pas persuadé que le PLA fond complètement (à cœur)
Donc, pas utile de dépasser cette taille, la puissance de chauffe ne sera pas suffisante à moins d'imprimer très très lentement.
Au final le gain de temps pour une même pièce à 200µ buse 0,4 qui prend 18 minutes demandera 8 minutes à 400µ avec une buse de 0,6.
En gros, on peut diviser le temps d'impression par 2 mais pas espérer plus.
Je mettrais des photos du résultat plus tard
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par Axel » Ven Mars 10, 2017 12:03 pm

Etonnante constatation !?
Comment avez-vous pu mesurer cela ?
Ce serait alors intéressant de comparer ces mesures avec la buse 0,2. La T°serait-elle plus haute alors ?

Par ailleurs, les fabricants de filaments indiquent généralement une large plage de T° d'utilisation pour le PLA.
Ne pourrait-on pas simplement compenser cette perte de T° (due sans doute à la section qui est multipliée par un facteur > 2) par un autre paramétrage de la T° d'extrusion ? Indiquer 220° à la place de 210° dans Cura par exemple ?

Quant serait-il alors avec la buse 0,8 ?

Faut-il réserver ces buses larges à de seules expériences pour du prototypage très rapide ?

Voici un petit tableau comparatif du temps d'impression d'un objet assez grand avec la buse 0,4 et la buse 0,6
Il faut aussi avoir à l'esprit que Cura n'aime pas une paroi de 0,8mm avec la buse de 0,6 : ça se comprend car ce n'est pas un multiple de la buse. L'épaisseur minimum utile est 1,2mm dans ce cas.
Difficile de tirer des conclusions tant que cette buse n'aura pas été essayée.

Mon projet d'impression pour l'extérieur, soit en PLA, soit en HDglass, soit en ASA comprend une vingtaine de pièces qui prennent chacune plus de 10heures d'impression en moyenne avec la buse 0,4 en 300µ à 60mm/sec !
Je suis occupé à réaliser un prototype pour vérifier divers aspects fonctionnels et esthétiques : le choix de la buse influencera donc considérablement le temps et/ou la qualité du travail définitif. Je vais y réfléchir au vu des résultats affichés dans le tableau et sans doute essayer cette buse de 0,6mm avant de me décider;
Pièces jointes
BUSE.jpg
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par Jacques » Ven Mars 10, 2017 1:49 pm

La variation de température que j'ai constaté lors de mes impression est due à la capacité de la cartouche à maintenir la température de la buse qui va être refroidie par le PLA qui entre pour y être fondu.
Comme rien ne se perd et rien ne se crée mais tout se transforme, la cartouche chauffe en produisant des calories. La quantité de calories est liés à la puissance de la cartouche moins les déperditions dans l'air et le débit de la matière à fondre.
Plus le PLA avance vite dans la buse et plus elle va se refroidir. La sonde va informer l'électronique que la température baisse et celle-ci va alimenter un peu plus longtemps la cartouche pour compenser et relever la température de la buse. Mais cette augmentation d'énergie de chauffe a une limite, celle de la puissance de la cartouche soit 40W.
Si en fonctionnement normal sans déposer de fil la cartouche n'est alimentée à 50% du temps (refroidissement de l'air), dés que le fil va avancer, elle va augmenter sa période de chauffe pour passer à 70%.
Avec une buse plus grosse et des couches plus épaisse on risque alors de dépasser 100%. L'électronique n'étant plus en mesure d'augmenter la chauffe, la température baisse inexorablement.
C'est ce qui se passe dans lors de mon essai buse 0,6 couches 400µ et 50mm/s, max 202°. En baissant la vitesse, la température arrive à remonter à 210°.
Si ce type de problème arrive avec une grosse buse on ne l'aura jamais avec une buse fine car le débit à la seconde est bien inférieur.

Pour augmenter la capacité à chauffer de la buse on a deux solutions, soit augmenter la puissance de la cartouche, soit isoler la buse de l'air pour réduire les pertes (Kapton). C'est donc faisable mais pas simplement.

Ensuite avec une grosse buse on a un second problème, celui du temps de chauffe. On peut avoir une température correcte et que le fil n'ait pas le temps de fondre. C'est ce qui se passe si le fil passe trop vite comme dans mon essai à 50 mm/s. L'extérieur du fil fond mais le centre non et ca se voit sur la pièce qui est moins brillante à 50 mm/s qu'à 35.
Pour corriger ce problème il faudrait avoir un corps de chauffe plus long et donc une buse modifiée. Mais ca engendrerait aussi une rétractation moins efficace et plus de fils indésirables.
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par Jacques » Ven Mars 10, 2017 2:08 pm

Cubes 20 * 20mm imprimés avec une buse 0,6mm et des couches de 400µ
A gauche Innofil 3D, à droite E-Sun

Cube06b.JPG
Cube06b.JPG (70.19 Kio) Consulté 697 fois


Sur cet exemple on voit bien la différence de brillance suivant la vitesse d'extrusion.
Entouré en rouge 50mm/s, la couleur est plus pale
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par Axel » Sam Mars 11, 2017 6:53 pm

Merci pour le test, les images et les explications fort intéressantes.
Mais cela remet quand-même un peu en question l'utilité ou l'intérêt de buses larges.

Sur base de mon exemple chiffré (voir tableau) et en me référant à vos mesures et "restrictions", il ne serait pas vraiment possible de gagner beaucoup de temps avec une buse 0,6. Mais je pourrais gagner en qualité en diminuant la vitesse tout en conservant la même hauteur de couche (300μ).
De plus, j'aurai probablement des pièces plus solides puisque les parois seraient aussi plus épaisses.

J'ai aussi lu ailleurs que la qualité (et sans doute la force) de la liaison entre couches augmenterait avec la taille de la buse en raison de l'augmentation du diamètre (et de la surface de contact) du cordon de matière ; participant de fait à l'augmentation de la résistance.

Actuellement, avec la buse 0,4 j'imprime mes pièces prototypes à 60mm/s, à 300μ avec des parois de 0,8. Ce sont des paramètres que j'utilise très peu car la qualité est moindre en raison de la vitesse et surtout de la hauteur de couche.
Dans ce cas, je pense que le ratio hauteur de couche/diamètre buse (0,75) est défavorable à la qualité et à la régularité des parois verticales.
Avec la buse 0,6, je pourrais conserver la hauteur de 300μ mais diminuer la vitesse à 40-50mm/s. Le ratio hauteur de couche/diamètre buse (0,5) deviendrait sans doute meilleur et améliorerait le rendu visuel.

Vous dites que la cartouche de chauffe n'est pas assez puissante pour maintenir une T° constante dans la buse avec certaines combinaisons de paramètres : existe t-il des cartouches plus puissantes ?
La plupart des fabricants d'imprimantes proposent maintenant divers diamètres pour leurs buses. Ont-ils mis en place d'autres solutions pour pallier ce problème ? Ou ce ne sont que des arguments commerciaux ?

Il ne nous manque plus qu'un abaque avec les valeurs mini et maxi à ne pas dépasser en fonction de la buse, de la hauteur de couche et de la vitesse... :roll: :ympray: :mrgreen:
Axel
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par Jacques » Sam Mars 11, 2017 7:29 pm

Globalement toutes les imprimantes utilisent les mêmes types de buse, même réservoir et même puissance, on aura donc des résultats similaires avec des grosses buses.
Il y a des buses plus profondes et qui utilisent deux cartouches. Là manifestement on pourra imprimer bien plus vite.
Mais pour l'adapter ca reste un peu compliqué car la buse est plus longue.
En fait rien n'est compliqué mais une fois la modification faite on peut difficilement revenir en arrière.
Pour bien faire il faudrait une imprimante spécifique par diamètre de buse, pas simple
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