Température du filament d’impression 3D (graphique)

Connaître la température du filament que vous voulez utiliser est essentiel dans l’impression 3D. Lisez la suite pour connaître les points de fusion des différents filaments. Téléchargez également notre tableau pratique des filaments d’impression 3D, que vous pourrez utiliser comme référence dans votre atelier.

Dans le monde de l’impression 3D, il existe divers plastiques présentant des caractéristiques différentes, notamment en termes de température. Il est important de choisir la bonne température lors de l’impression. Une variation de seulement 1°C peut changer complètement la qualité du modèle en termes d’apparence et de résistance.

Température d’impression 3D

La chose la plus importante est la température de la buse. Cette température va déterminer la façon dont le filament va être expulsé et adhérer aux couches précédentes.

Si la température est trop élevée, cela aura pour effet de déformer le modèle, de créer des cavités ou même d’endommager l’imprimante. Le modèle sera également affecté car le plastique n’aura pas le temps de se solidifier à l’endroit où l’imprimante l’a pressé. Il bougera un peu.

Si la température est trop basse, le plastique risque de ne pas être extrudé en volume suffisant. La résistance et l’apparence du modèle s’en trouveront altérées. Si le plastique est trop dur, l’imprimante ne sera pas en mesure d’extruder le volume requis.

La température du lit d’impression est importante pour l’adhésion de la première couche. La technologie de la chambre thermique permet d’éviter les fissures si le retrait du plastique (c’est-à-dire la diminution du volume avec une baisse de la température) est trop important. Toutefois, cette technologie est rarement présente dans les imprimantes 3D bon marché.

Examinons les filaments pour imprimantes 3D les plus populaires, leurs températures d’impression et leurs caractéristiques.

Températures des filaments d’imprimante 3D

1. PLA

PLA est l’abréviation de polylactide. Ce matériau, fabriqué à partir de maïs et de canne à sucre, est l’un des plastiques les plus sûrs pour un usage domestique.

En raison de sa facilité d’impression 3D et de sa faible toxicité, ce filament est fortement recommandé aux amateurs débutants d’impression 3D.

Réglages de la température :

• Température de la buse : 190-210°C
• Température du lit d’impression : 60-70°C
• Vitesse du ventilateur : 100%.

La température d’impression du filament PLA est l’une des plus basses parmi tous les matériaux d’impression 3D. Cependant, vous devez faire attention à la vitesse du ventilateur du modèle car ce plastique reste flexible sur une large plage de température. Si le flux d’air est insuffisant, les bords et les coins du modèle peuvent être déformés.

Pour que le modèle adhère mieux à la table, réglez la température de la buse à environ 210°C et celle du lit d’impression à environ 70°C. Sur la deuxième couche et les suivantes, réduisez la température afin d’éviter que les bords ne se froissent.

2. ABS

Malgré les difficultés d’impression 3D avec l’ABS, il s’agit du deuxième matériau le plus populaire, car il allie bon marché et polyvalence. Ce filament est plus flexible que le PLA, et permet d’imprimer des ressorts et des pièces pliables.

En raison de sa moindre résistance, il est plus facile de traiter mécaniquement les modèles en ABS avec des limes et du papier de verre. Cependant, ce filament libère des toxines lorsqu’il est chauffé. Il n’est donc pas recommandé de l’utiliser pour imprimer des ustensiles de cuisine.

Réglages de la température :

• Température de la buse : 230-250°C
• Température du lit d’impression : 90-100°C
• Vitesse du ventilateur : 50-75%.

Le plastique ABS a un fort rétrécissement. Par conséquent, évitez d’augmenter la vitesse du ventilateur au-delà de 40-60%. Cependant, s’il y a de petites pièces ou des ponts d’impression, vous pouvez augmenter la vitesse à 75-80%.

Un refroidissement trop rapide peut entraîner la fissuration de la pièce pendant l’impression.

La résistance du filament ABS dépend fortement de la température choisie. Ainsi, si la précision n’est pas si importante, il est préférable d’augmenter la température jusqu’à 250°C. Si vous imprimez à la température la plus basse, la résistance de la pièce peut être divisée par deux par rapport à une impression à la température maximale autorisée.

3. PETG

Ce plastique a une grande résistance chimique. Sa propriété combine la force du PLA avec la flexibilité de l’ABS. C’est pourquoi il est utilisé dans la fabrication de vaisselle.

Cependant, avec ce filament, il faut beaucoup de temps pour régler les bonnes températures spécifiques à votre imprimante afin d’éliminer tous les défauts d’impression.

Réglages de la température

• Température de la buse : 230-260°C
• Température du lit d’impression : 60-90°C
• Vitesse du ventilateur : 25-50%.

Lors de l’impression avec du PETG, il y a souvent un problème de “poils” sur certaines parties du modèle. Pour éviter de tels cas, vous pouvez augmenter la distance de rétraction. La modification de la température ne changera guère la situation.

En raison de la faible adhérence du plastique à lui-même, la vitesse du ventilateur ne doit pas être réglée à plus de 50%. Sinon, le modèle se brisera facilement entre les couches.

4. HIPS

Ce plastique est utilisé comme matériau de support lors de l’impression sur des imprimantes à extrudeuses multiples. Habituellement, le plastique principal est l’ABS ou le PLA, car ils sont neutres au D-limonène, et le HIPS y est soluble. Cela permet d’obtenir des débordements presque parfaits.

Réglages de la température

• Température de la buse : 230-240°C
• Température du lit d’impression : 90-100°C
• Vitesse du ventilateur : 0

Comme la résistance et la dureté de ce plastique sont extrêmement faibles (on peut parfois le transpercer avec un ongle), il ne doit pas être utilisé comme matériau principal du modèle. Aucun soufflage n’est nécessaire car même si l’on utilise le HIPS pour l’ensemble du modèle, il durcit pendant l’impression de la couche.

5. SBS

Les principales propriétés de ce plastique sont la transparence et la flexibilité. Avec ce filament, vous pouvez fabriquer des pièces pliables, telles que des charnières, des attaches, des pinces, et autres. Lorsque le modèle est traité avec un solvant, il devient presque totalement transparent comme sur la photo ci-dessous.

Cependant, lorsque vous travaillez avec le SBS, deux règles doivent être respectées :

• Les murs doivent être minces
• L’espace entre les murs doit être complètement rempli

Réglages de la température

• Température de la buse : 220-230°C
• Température du lit d’impression : 60-80°C
• Vitesse du ventilateur : 50-100%.

6. Nylon

Ce filament est familier à beaucoup dans la vie quotidienne, grâce aux vêtements en nylon. Ce matériau est utilisé dans la fabrication d’engrenages et d’autres éléments mobiles en raison de sa souplesse, de sa résistance et de son faible coefficient de frottement.

Réglages de la température

• Température de la buse : 240-260°C
• Température du lit d’impression : 70-90°C
• Vitesse du ventilateur : 0-25%.

Ce filament nécessite une longue sélection des bonnes températures car il présente de nombreux problèmes, notamment une faible capacité de frittage entre les couches, une faible adhérence, l’hygroscopicité (capacité à absorber l’humidité de l’air), entre autres.

Cette dernière caractéristique est particulièrement importante car elle modifie radicalement le comportement du plastique. En raison de la présence de particules d’eau dans le plastique, le modèle devient très fragile et la surface devient rugueuse, comme sur la photo ci-dessous.

Il est donc impératif de maintenir le plastique sec.

Si vous ne savez pas si le filamnet a absorbé de l’humidité, séchez-le à l’aide d’appareils spéciaux ou au four à une température de 60-70°C pendant 2 à 5 heures.

7. TPU

Certains appellent ce plastique “caoutchouc” car il s’agit du matériau le plus flexible pour l’impression 3D. Le filament peut s’étirer jusqu’à 4 fois sa taille initiale. En même temps, avec le temps, il reprend sa forme initiale.

Réglages de la température

• Température de la buse : 210-240°C
• Température du lit d’impression : 50-70°C
• Vitesse du ventilateur : 50-100%.

En raison de sa flexibilité, des problèmes d’impression peuvent survenir. Le problème le plus courant est la mastication du filament dans le chargeur. L’impression avec ce plastique est recommandée uniquement dans des extrudeuses directes, à des vitesses faibles ne dépassant pas 40 mm/s.

Vous pouvez essayer d’en imprimer dans des bowdens, mais la vitesse ne doit alors pas dépasser 20-30 mm/s. Sinon, le filament s’enroulera dans le tube et l’impression s’arrêtera.

Ce problème est causé par l’écart entre le trou où le filament sort de l’extrudeuse et l’engrenage d’alimentation. Pour résoudre ce problème, vous pouvez utiliser des entretoises spéciales pour réduire cet espace.

8. PVA

Le PVA est un filament soluble dans l’eau utilisé pour l’impression de supports. Il a une faible résistance, ce qui ne permet pas de l’utiliser comme matériau principal du modèle.

Contrairement au HIPS, qui a des propriétés et des applications similaires, le PVA est beaucoup plus facile à retirer de la pièce car, même chauffé et dissous dans l’eau, il est totalement inoffensif.

Réglages de la température

• Température de la buse : 220-230°C
• Température du lit d’impression : 65-75°C
• Vitesse du ventilateur : 0-50%.

Comme ce plastique n’est nécessaire que pour créer des supports, évitez d’utiliser le soufflage. Si vous avez besoin d’une pièce de haute qualité entièrement en plastique PVA (par exemple, un bouchon ou une attache soluble), la vitesse de soufflage doit être inférieure à 50 % car l’adhérence des couches de ce filamnet est extrêmement faible.

Vous pouvez augmenter la résistance d’un modèle en plastique PVA avec de l’eau. Pour ce faire, humidifiez soigneusement la pièce, attendez 5 à 7 minutes et séchez la surface. De cette façon, les parois extérieures de la pièce “colleront” beaucoup plus les unes aux autres, ce qui augmentera la résistance globale de la pièce.

9. PC

PC est l’abréviation de polycarbonate. Ce filament d’impression 3D est plus résistant mais relativement peu flexible que le PLA. En outre, lorsqu’il est allumé, il a tendance à s’auto-éteindre. Il s’agit donc d’un bon matériau à utiliser pour les pièces destinées à la sécurité incendie.

Réglages de la température

• Température de la buse : 290-310°C
• Température du lit d’impression : 90-120°C
• Vitesse du ventilateur : 0-25%.

Comme le PETG, ce plastique est très hygroscopique. Par conséquent, il doit être stocké dans un espace sec ou dans un sac avec du gel de silice. En raison de la nécessité de maintenir des températures élevées et des caractéristiques de stockage, le polycarbonate n’est pas largement utilisé dans l’impression 3D.

10. PEEK

Ce plastique est difficile à imprimer en 3D mais possède des propriétés mécaniques exceptionnelles. Par conséquent, les pièces qui en sont faites sont conçues pour fonctionner avec des charges et des frottements élevés. Le filament est également neutre vis-à-vis de divers produits chimiques.

Réglages de la température

• Température de la buse : 350-410°C
• Température du lit d’impression : 120-150°C
• Vitesse du ventilateur : 0-25%.

Pour imprimer du PEEK, vous devez utiliser des imprimantes 3D professionnelles. Si vous utilisez une imprimante 3D destinée à un usage domestique, il existe un risque de brûler l’extrudeuse et l’élément chauffant qu’elle contient.

Une chambre chauffante est également nécessaire.

Plastiques composites

Cette catégorie comprend les filaments contenant des particules de n’importe quel matériau. Ce matériau se compose de deux parties : la base (généralement du PLA, de l’ABS ou un autre plastique) et le composant ajouté (bois, métal, céramique ou fibres de carbone).

Ces plastiques diffèrent non seulement par le type de composant ajouté, mais aussi par leur pourcentage. Généralement, plus la teneur en composant ajouté est élevée, plus les propriétés du plastique diffèrent de celles de la base.

La température dépend de la base du filament. Tous les réglages de température doivent être obtenus auprès du fabricant.

Une caractéristique commune à tous les filaments de cette catégorie est la nécessité d’utiliser une buse avec un grand diamètre de sortie (à partir de 0,5 mm). Sinon, la buse sera rapidement obstruée par le composant ajouté.

Le matériau de la buse est également important, car les buses normales en laiton s’usent rapidement. Les buses en acier trempé sont généralement suffisantes.

Réglage de la température de l’imprimante

Assurez-vous que l’imprimante chauffe la buse à la bonne température avant l’impression, et qu’elle le fait sans sauts. Pour ce faire, confirmez que le micrologiciel de l’imprimante est configuré et que le thermocouple est installé correctement.

Installation correcte du thermocouple dans le bloc chauffant

L’imprimante reçoit des données sur la température du four à l’aide d’un thermocouple installé dans le four. En général, un trou spécial est prévu à cet effet. Vous devez y insérer le thermocouple aussi profondément que possible et fixer son fil.

La plupart des imprimantes ont un trou dans le bloc chauffant où la vis est vissée. Passez deux fils sur les côtés opposés du centre de la vis pour fixer solidement le thermocouple dans le bloc chauffant. Si aucune fixation de thermocouple n’est fournie, fixez le fil du thermocouple au fil de l’élément chauffant. Voir la photo ci-dessous pour un exemple de la façon de procéder.

Configuration du micrologiciel

Si l’imprimante doit être assemblée seule, sélectionnez le type de thermocouple dans le micrologiciel. Si vous allez utiliser le firmware Marlin, allez dans le fichier Configuration.h, et trouvez la ligne :

#define TEMP_SENSOR_0 0

A la place du dernier chiffre, il peut y avoir non pas un zéro mais un autre chiffre. Dans la plupart des cas, si votre imprimante a une thermistance en forme de “goutte”, alors à la place du dernier chiffre, mettez 1. En conséquence, vous devriez avoir la ligne :

#define TEMP_SENSOR_0 1

Si l’imprimante détecte la température de manière incorrecte, essayez de changer le dernier chiffre par un autre. Une liste de chiffres et des thermocouples qu’ils représentent est écrite au-dessus de ce paramètre.

Le tableau a le même réglage, il peut être trouvé par la ligne :

#define TEMP_SENSOR_BED 0

Ici, vous devez également changer 0 en 1.

Réglage PID

Cette abréviation cache un nom complexe : le régulateur proportionnel-intégral-différentiel. En termes simples, il s’agit d’une fonction qui vous permet de maintenir plus précisément la température dans les limites spécifiées.

Comme l’imprimante ne peut qu’allumer et éteindre l’élément chauffant, la seule façon de contrôler la température est d’éteindre l’élément chauffant lorsque la température requise est atteinte, et de l’allumer si la température est descendue en dessous de la valeur fixée. Mais dans ce cas, la température va “sauter” fortement en raison de l’inertie de l’élément chauffant. C’est précisément la raison pour laquelle la fonction PID existe – pour compenser l’inertie du réchauffeur.

Cependant, chaque imprimante a besoin de son propre réglage PID car l’inertie peut varier fortement en fonction de nombreux paramètres.

Le réglage du PID nécessite une connexion filaire à l’imprimante. La meilleure façon d’envoyer des commandes est d’utiliser Repetier-Host . Dès que vous vous connectez à l’imprimante, envoyez-lui cette commande :

M303 C3 S210

Ici, le chiffre après C est responsable du nombre de cycles de chauffage-refroidissement que l’imprimante va subir. Le chiffre après S définit la température pour laquelle le PID est réglé. Bien que l’imprimante soit réglée à une certaine température, ces paramètres fonctionnent également pour des températures plus élevées.

Après un certain temps, l’imprimante enverra les valeurs de trois paramètres PID à la console : Kp, Ki et Kd. Ces paramètres sont responsables du réglage du PID. Pour entrer ces chiffres dans les paramètres de l’imprimante, vous devez envoyer la commande :

M301 P14.82 I0.8 D68.25

Ici, les lettres P, I et D sont suivies des valeurs Kp, Ki et Kd correspondantes de l’étape précédente. Si vous entrez cette commande, le réglage PID ne sera sauvegardé que jusqu’à ce que vous éteigniez l’imprimante.

Vous pouvez ajouter cette commande au GCODE de départ pour chaque modèle que vous allez imprimer. Dans certaines imprimantes, vous pouvez modifier ces paramètres par le biais du menu de l’imprimante elle-même.

Point d’adoucissement et post-traitement

Après l’impression 3D, vous pouvez traiter la pièce par la chaleur pour augmenter sa résistance ou même modifier sa géométrie. À la maison, vous pouvez utiliser le four à ces fins.

Attention toutefois : certains plastiques émettent des substances dangereuses lorsqu’ils sont chauffés. Il est donc préférable d’utiliser d’autres méthodes. Par exemple, un bain de vapeur, de l’eau chaude ou un sèche-cheveux peuvent constituer une alternative.

Le principal paramètre de ce type de traitement est la température. Il faut une température suffisamment élevée pour que le matériau du modèle commence à passer de l’état solide à l’état fluide, mais sans dépasser un certain seuil de température, après quoi la pièce peut changer de géométrie de manière incontrôlable.

Voici une liste de filaments et de leurs points de ramollissement :

• PLA – 70°C
• ABS – 105°C
• PETG – 80°C
• HIPS – 85°C
• Nylon – 125°C
• TPU – 95°C
• PC – 145°C
• PEEK – 255°C

Les données sont relativement inexactes, car les filaments n’ont pas une température spécifique lorsqu’ils passent complètement d’un état à un autre.

Tableau des températures des filaments pour imprimantes 3D

Si vous utilisez souvent des filaments différents, nous avons préparé un tableau contenant toutes les informations dont vous avez besoin pour régler la température de votre imprimante 3D à la volée.