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Aucune ligne de couche avec l’impression 3D FDM non planaire

La qualité de surface des impressions 3D FDM (modélisation de dépôt par fusion) s’est considérablement améliorée au cours des dernières années, principalement grâce à un logiciel de tranchage amélioré qui extrude / se rétracte de manière plus cohérente et au micrologiciel de la machine qui gère mieux l’accélération. Il est également plus facile que jamais de trouver un filament de haute qualité et abordable, exempt d’impuretés et ne présentant que de légers écarts de diamètre. Tout cela conduit à des murs plus lisses sur les impressions. Pourtant, il n’y a aucun moyen de contourner ces lignes de couche embêtantes sur chaque partie. Ou y a-t-il?

L’impression 3D est-elle réellement une impression 2.5D?

Michael Laws de la chaîne Youtube Teaching Tech a récemment publié une vidéo montrant l’impression 3D non planaire sur une imprimante 3D de bureau, ou ce qu’il appelle «la véritable impression 3D». Il souligne que, techniquement, toutes les imprimantes de bureau n’utilisent que 2,5 dimensions pour créer des objets, même si elles peuvent se déplacer en trois dimensions. C’est parce qu’à chaque fois qu’il y a un mouvement Z, il n’y a pas de mouvement X ou Y; s’il y a un mouvement X et Y, il n’y a pas de mouvement Z. Les objets imprimés en 3D ne sont que de nombreuses couches planes empilées les unes sur les autres et l’axe Z n’est utilisé que pour passer au plan suivant. Cela conduit aux tristement célèbres lignes de couches sur les murs des pièces ainsi qu’à l’effet de marche d’escalier qui devient plus visible sur les objets qui ont des angles et des contours peu profonds sur le dessus.

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Comment obtenir une impression 3D non planaire avec votre imprimante 3D à la maison

Si on pouvait dire à l’imprimante de suivre ces contours avec l’extrudeuse, ces deux problèmes disparaissent. Michael a donc plongé profondément pour faire fonctionner son imprimante de cette façon, vraiment profondément. Daniel Ahlers de l’Université de Hambourg a fait une thèse de maîtrise sur l’impression 3D non planaire et a fourni une version personnalisée de Slic3r sur GitHub; malheureusement, il devait être exécuté sur une machine Linux, ce que Michael n’avait pas. Après quelques heures d’installation d’une machine virtuelle Linux sur son ordinateur Windows et de copier / coller des centaines de lignes de code pour construire le Slic3r, il a enfin pu démarrer une imprimante 3D non planaire. Enfin, pas tout à fait. Il devait encore modifier la tête d’outil de son imprimante 3D pour s’assurer qu’aucun carénage de refroidissement ou sonde ne se trouve à proximité de la buse hotend, sinon ils pourraient entrer en collision avec la pièce imprimée. Je vous dis tout cela pour que vous compreniez pourquoi cette fonctionnalité n’est pas déjà disponible en option dans tous les logiciels de découpage et ne le sera probablement pas de si tôt.

Ce fut un long voyage mais Michael a finalement réalisé l’impression 3D non planaire et, oh mon Dieu, c’est cool! La qualité de surface passe par le toit. Même la géométrie est améliorée car il a imprimé une aile pour montrer comment l’aérodynamique change avec l’impression non plane. Bien qu’il n’ait pas testé cela, les pièces imprimées de cette manière seraient également plus solides car elles ont un matériau qui traverse le plan Z, la dimension la plus faible des objets imprimés FDM en raison de l’effet de couches.

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Aucune ligne de couche avec la bannière en vedette de l'impression 3D FDM non plane

Il existe cependant plusieurs limites à l’impression 3D non plane. D’une part, l’objet imprimé en 3D ne peut pas avoir de vallées qui sont plus profonds que la longueur de la buse ou des angles plus raides que le jeu de la buse ou la buse entrera en collision avec l’objet. C’est le plus gros problème car cela signifie que l’impression 3D commerciale non planaire ne se produira probablement que dans une imprimante 3D spécialement conçue pour cette tâche. Les distributeurs de logiciels de découpage ne peuvent pas prendre en compte toutes les différentes formes de hotends pour intégrer cette fonctionnalité uniquement dans le logiciel. Le refroidissement des pièces est un autre problème car les carénages de refroidissement doivent être déplacés pour permettre un dégagement, bien que ce soit un problème plus facile à résoudre. Enfin, comme le note Kerry Stevenson chez Fabbaloo, Autodesk a peut-être breveté l’impression 3D non plane en 2015, ce qui signifie que ces efforts individuels pour exploiter la technologie pourraient bientôt être écrasés.

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