Comment éviter le stringing
Vous commencez à comprendre il existe pas mal de souci en impression 3D c'est pourquoi nous sommes là pour vous aider. Généralement, ils possèdent des noms en anglais. Dans cet article nous allons aborder le problème du Stringing. Pour les personnes ayant des notions en anglais vous pouvez imaginez le problème. C’est tout simplement d’avoir des fils sur votre impression 3D.
Le Stringing va donc altérer l’esthétisme de la pièce imprimée et cela peut même nuire à la fonctionnalité de votre création. Dans cet article, nous allons examiner de plus près ce qu'est le Stringing en impression 3D, découvrir ces causes et essayer de trouver des solutions pour les éviter.
I. Qu'est-ce que le Stringing en impression 3D ?
Le Stringing, ou l'effet de fil en bon Français, se produit quand un filament fondu va s'écouler de votre buse d'impression entre différentes parties de la pièce en cours d'impression, créant des fils indésirables ou des toiles d'araignée.
Ces fils peuvent se former entre les zones de la pièce en cours d'impression, même s'ils ne sont pas prévus dans le design initial. Si vous rencontrez ce problème, pas de panique. C'est assez courant en impression 3D. Le Stringing est généralement causé par un excès de filament fondu qui s'écoule de la buse d'impression lors des déplacements de celle-ci, en particulier lors de mouvements qui impliquent de grands espaces vides entre les zones de la pièce en cours d'impression.
Il y a plusieurs causes qui peuvent permettre au filament fondu de s'écouler de la buse. Sans rentrer dans les détails car nous le verrons dans une seconde partie, la température trop élevée, la vitesse d'impression inappropriée, une rétraction insuffisante ou encore une mauvaise qualité du filament peuvent être les causes de ce problème. Le Stringing n’est pas l’erreur la plus grave en impression 3D car il altère peu la résistance mécanique de la pièce. Néanmoins il va avoir un impact négatif très visible sur l’apparence de la pièce imprimée, et potentiellement sur sa fonctionnalité.
Les fils peuvent créer des défauts dans la surface de la pièce, altérer la précision des détails fins ou des formes complexes, causer des bavures disgracieuses, voire des obstructions dans les espaces critiques de la pièce. Imaginez par exemple des pièces de prototype industriel devant servir à des essais en soufflerie. Le Stringing va tout simplement rendre la pièce inutilisable. Dans certaines situations, le Stringing peut néanmoins affecter la résistance et la durabilité de la pièce imprimée. Notamment si l'extrusion de la matière dans des zones indésirables provoque une sous extrusion dans les zones devant peut être fournies.
II. Les causes possibles du Stringing en impression 3D
Le stinging ne fait pas exception. En impression 3D il y a toujours pour une erreur plusieurs facteurs possibles et par moment entremêlés. Voici donc la liste des principales cause au Stringing :
La température d'impression : C’est généralement le facteur le plus important. Si la température du filament est trop élevée, le filament va devenir trop liquide et risque de s'écouler trop simplement de la buse d'impression alors même qu'elle ne devrait. Attention néanmoins à ne pas trop réduire la température au risque d’avoir d'autres soucis comme des problèmes de sous extrusion. Bref tout n’est qu’une question d’équilibre.
La vitesse d'impression : Si la vitesse d’impression est trop rapide, la buse peut avoir tendance à se déplacer trop rapidement. Cela peut empêcher à votre filament d’avoir le temps de se rétracter et risque donc de provoquer du stringing. Vous pouvez faire le test chez vous c’est assez bluffant en augmentant de manière importante la vitesse de votre impression vous aurez a cout sur du stringing.
La vitesse de rétraction : Je viens juste avant d’aborder le paramètre de rétraction. C’est tout simple le processus par lequel le filament présent dans votre corps de chauffe va être tiré à l'arrière pour empêcher à votre filament de s’écouler. Si la rétraction n'est pas assez rapide, le filament peut rester dans la buse et créer des fils. Les paramètres de rétraction peuvent varier en fonction du type de filament et de la buse utilisée. Attention néanmoins à ne pas être trop brutal durant le retrait. Sinon vous risquez de briser le filament. Cela risque ensuite de boucher votre extrudeur.
La distance de rétraction : La distance de rétraction correspond à la distance à laquelle le filament va être tiré en arrière pour éviter le Stringing. Une distance de rétraction plus grande peut aider à réduire le Stringing, mais peut également causer des problèmes de qualité d'impression.
Le mauvais choix de filament : Certains filaments sont plus sujets au Stringing que d'autres. Par exemple, les filaments PLA ont tendance à être plus sujets au Stringing que les filaments ABS.
La conception de la pièce : La conception de la pièce peut également avoir un impact sur le Stringing. Les pièces avec de nombreux ponts ou des zones vides peuvent être plus sujettes au Stringing, car le filament peut couler facilement dans ces zones.
Tous les matériaux ne sont heureusement pas aussi sensibles au problème de stringing. En général, les filaments avec une viscosité élevée, une faible température de fusion ou une tendance à coller à la buse de l'imprimante ont plus de risque de présenter du stringing. Voici donc certains exemple :
Les filaments flexibles : Les filaments comme le TPU, TPE, ou les autres filaments souples sont sensibles au stringing. Leur élasticité rend difficile la rétraction du filament, ce qui peut entraîner des fils ou des bavures indésirables.
Le filament PLA : Bien que le filament PLA est le matériau de base dans l'impression 3D, il a tendance à être plus sensible au stringing que d'autres matériaux comme l'ABS. Cela est dû à leur faible point de fusion et leur caractère visqueux.
Le filament PETG : Le filament PETG proche en termes de performance au PLA est aussi sensible au stringing en raison de leur viscosité et sa tendance à coller à la buse de l'imprimante.
Les filaments composites : Les filaments composites, qui contiennent des particules métalliques ou céramiques, peuvent également être plus sensibles au stringing. Les particules ont tendance à accrocher à la buse de l'imprimante et à causer des problèmes de stringing.
III. Comment éviter le Stringing en impression 3D ?
Il existe plusieurs moyens d'éviter le Stringing en impression 3D, notamment :
Trouver la température optimale pour chaque filament. Vous pouvez vous aider en utilisant des tours de température. Attention, un même type de filament mais de marque différente peut avoir des températures différentes. De plus votre espace ou vous réalisé votre impression peut avoir un impact. Notamment la température ou l'humidité de votre zone d'impression. Voici dans Prusa ou vous devez régler ce paramètre et si vous êtes sur Cura vous pouvez vous rendre dans cette partie.
Commencer avec une vitesse d'impression plus lente, puis augmenter progressivement la vitesse en fonction des résultats. Néanmoins si vous laissez à votre filament le temps pour une bonne rétraction vous pouvez ensuite accélérer la vitesse de déplacement sur les zones vides. Pour la vitesse vous pouvez donc jouer sur les différents réglage ici dans Prusa et sur Cura cela sera dans température ici.
Optimiser les paramètres de rétraction pour chaque filament et chaque buse utilisée. Vous pouvez réaliser différents tests. Ce réglage va s’effectuer dans la partie rétraction du Slicer. Je vous recommande d’effectuer des tests. Pour cela vous pouvez réduire de 1mm par 1 mm la rétraction du filament. Vous trouverez les paramètres de rétraction dans Prusa Slicer ici
Utiliser des filaments de qualité supérieure. Un filament bas de gamme à tendance à baver davantage.
Optimiser la conception de la pièce pour minimiser les zones vides et les ponts. Vous pouvez aussi pour éviter de rencontre du stringing réfléchir à une meilleure orientation de la pièce dans votre Slicer.
Si le Stringing se produit en cours d'impression, il peut être possible corriger ou plutôt limiter le problème en utilisant les méthodes suivantes :
Utiliser un couteau ou une pince pour retirer les fils indésirables pendant l'impression : Si des fils indésirables apparaissent pendant l'impression, il est possible de les retirer manuellement avec un couteau ou une pince. Cela peut nécessiter d'arrêter momentanément l'impression, mais cela peut aider à éviter que les fils indésirables ne se collent à la pièce imprimée. Si vous êtes rapide les filaments seront encore maniable et cela sera plus simple de les retirer.
Régler les paramètres d'impression en cours de route pour éviter le Stringing : Sur certaines machines, il est également possible de régler les paramètres d'impression en cours de route pour minimiser ou éliminer le Stringing. Vous pouvez par exemple jouer sur la température d'impression. Attention à ne pas trop régler ces paramètres en cours d’impression car vous risquez d’avoir une pièce avec des différences de qualité et de solidité.
Ces méthodes ne sont pas garanties pour corriger Stringing. Il faut vraiment les prendre en dernier recours de plus si le problème est majeur cela risque de ne pas suffire. Le mieux reste de régler le problème à la source.
IV. Le futur du Stringing ?
Bon normalement en appliquant les techniques présentés vous devriez réduire fortement ce problème. Comme vous le savez, l'impression 3D évolue très rapidement et des nouvelles technologies anti-stringing se développent. Sans rentrer dans les détails, voici certaines pistes de réflexion.
La rétraction avancée : Vous avez compris que le fonctionnement et l'intérêt de la rétraction mais les fabricants développent actuellement des solutions de rétraction avancée. Le but est de permettre de tirer le filament à l'arrière de la buse lors des mouvements de cette dernière de manière plus ou moins importante. La rétraction avancée est particulièrement efficace pour les impressions de matériaux complexes comme le TPU.
La technologie du capteur de filament : Les capteurs de filament sont des dispositifs électroniques qui détectent si le filament est en train de couler ou non. Cette technologie est utilisée pour arrêter l'impression avant que le stringing ne se produise, en arrêtant la buse de l'imprimante dès qu'elle détecte une déviation dans le flux du filament.
Les algorithmes de détection de stringing : Ces algorithmes utilisent des analyses de données pour détecter et prévenir le stringing. En fonction de la configuration de l'imprimante et des réglages d'impression, ces algorithmes peuvent ajuster automatiquement les paramètres pour minimiser ou éliminer le stringing.
Ces nouvelles solutions sont pour le moment destinées aux professionnels mais il est fort à parier que dans quelques années nous pourrons les avoir directement sur des imprimantes 3D amateur. Ces technologies seront particulièrement utiles pour les utilisateurs de matériaux flexibles, qui ont tendance à avoir des problèmes de stringing plus importants.
Conclusion
Le Stringing en impression 3D est un problème assez courant et altère la qualité de vos impressions 3D. Cependant, en utilisant les réglages d'impression adaptés et en optimisant la conception de la pièce, il est possible d'éviter ce problème et d'obtenir de belles impressions 3D. Si le Stringing se produit en cours d'impression, il est possible de limiter la casse en ajustant les paramètres d'impression en temps réel.
Il est important de rappeler que chaque imprimante 3D, chaque filament et chaque espace d’impression est différent. Il est donc recommandé d’imprimer des pièces de tests pour anticiper tout problème avant de lancer des impressions 3D. La suppression du Stringing en impression 3D peut sembler complexe au premier abord, mais en appliquant ces techniques je suis sûr que vous allez y arriver.