Filaments

Examen pratique: Filament PLA Carbodeon uDiamond

Bien que le PLA et l’ABS soient excellents, le monde de l’impression 3D suscite beaucoup d’intérêt pour des matériaux plus fonctionnels. Les scientifiques des matériaux ont travaillé d’arrache-pied pour créer de nouveaux copolymères, alliages et filaments infusés de particules qui promettent d’être plus solides et plus résistants à la température. La particule la plus populaire à infuser dans le filament est la fibre de carbone, qui peut être trouvée dans des variétés d’ABS, de nylon, de PC et de PLA. Le Carbodeon uDiamond PLA utilise des particules de «nanodiamant» plutôt que des fibres, ce qui augmente théoriquement le pouvoir lubrifiant, la rigidité, la résistance, la résistance thermique et l’adhérence des couches. Découvrons-le!

Buse en laiton ordinaire
En tant que filament de qualité supérieure, il est bien enroulé et semble à la fois rond et uniforme de diamètre. Il se charge très bien et extrude proprement à 220 ° C. Lors de l’impression avec des filaments de fibre de carbone traditionnels, une buse résistante à l’usure comme l’acier trempé ou le rubis est nécessaire car les brins de fibre sont très abrasifs. Les particules de nanodiamant dans le PLA uDiamond sont sphériques, elles peuvent donc être imprimées avec une buse en laiton ordinaire. C’est un énorme argument de vente.

Adhésion
Mes premières impressions avec le matériau ne se sont pas bien passées car elles sont sorties du lit. J’ai essayé d’imprimer sur du verre avec et sans colle de lit ainsi que sur du ruban de peintre en vain. Étant donné que les pièces collaient au départ, puis se détachaient du lit après quelques couches, il semblait que le problème pouvait être lié au refroidissement, qui devait se déclencher à 100% sur la troisième couche. J’ai donc désactivé le refroidissement de la partie et voilà que cela a fonctionné. Jamais je n’ai imprimé avec un PLA qui ne supporte pas le refroidissement jusqu’à présent.

Refroidissement
Après des tests supplémentaires, j’ai découvert qu’il pouvait tolérer et bénéficier d’un refroidissement, mais pas plus de 20%. Même avec peu ou pas de refroidissement, presque tous les objets que j’ai imprimés avaient des degrés variables de recroquevillage sur les bords. Chaque objet a été imprimé avec les paramètres suivants:

Paramètres de tranche

  • Couches de 0,2 mm
  • 2 périmètres
  • 20% de remplissage rectiligne (le test d’imprimante 3D a été imprimé avec un remplissage plus élevé)
  • 4 couches inférieure et supérieure
  • 50 mm / s
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Tout d’abord, comme toujours, est Benchy.

banc de test d'impression carbedeon uDiamond pla

Benchy a plusieurs petits piliers, des surplombs abruptes et des ponts courts, caractéristiques qui sont généralement améliorées par le refroidissement. En tant que tel, la qualité ici est correcte mais pas bonne; les grandes caractéristiques semblent les meilleures car ces couches ont eu plus de temps pour refroidir. J’ai essayé d’augmenter le refroidissement et d’ajuster les paramètres de rétraction, mais il y a toujours des cordes et des gouttes. Les surfaces supérieures semblent sous-extrudées, mais lorsque j’ai essayé d’augmenter le multiplicateur d’extrusion, la qualité s’est encore détériorée. La texture des matériaux en fibre de carbone est particulièrement agréable et c’est également le cas de l’uDiamond PLA, bien qu’elle soit différente des versions à brins de fibre.

Ensuite, c’était le Test d’imprimante 3D, qui fournit une évaluation des ponts, des cercles, des piliers, des surplombs, des surfaces supérieures et du texte fin.

test de l'imprimante 3d carbedeon uDiamond

Les résultats sont inférieurs à ceux du PLA ordinaire. Il y a un cordage important sur les piliers et des lignes d’extrusion manquées sur les surplombs les plus raides. Une grande partie du lettrage est illisible et un affaissement est présent sur la plupart des ponts.

Pour examiner plus en détail les ponts, le Test de pontage a été imprimé.

Test de pontage uDiamond

Je m’attendais un peu à ce que cette impression échoue, mais elle a réussi, même si ce n’est certainement pas une performance exceptionnelle. Même les ponts les plus courts ont des problèmes, mais ils s’aggravent à mesure qu’ils s’allongent.

Pour tester l’adhérence des couches, j’ai imprimé trois copies de cet objet en PLA ordinaire et en PLA uDiamond.

Test de résistance uDiamond carbodeon pla

À l’aide d’une balance suspendue, le poids a été ajouté lentement jusqu’à ce que chaque pièce échoue. Voici les résultats:

  • PLA uDiamond: 14lbs, 16lbs et 24lbs; moyenne de 18lbs.
  • PLA ordinaire: 96lbs, 117lbs et 103lbs; moyenne de 105,3 livres.

Il est important de noter que l’uDiamond a été imprimé 20 ° plus chaud et avec 85% de refroidissement en moins que le PLA ordinaire, ce qui aurait dû augmenter sa liaison de couche plutôt que la réduire. Je pense qu’il est prudent de dire que les nanodiamants n’améliorent pas l’adhérence des couches.

Les fabricants affirment que le matériau est plus rigide que le PLA ordinaire.J’ai donc imprimé quelques barres, mis le même poids dessus et pris des photos de l’ampleur de la courbure (l’appareil photo a été fixé et les photos ont été prises avec activation vocale). Cet appareil extrêmement high-tech se compose de quelques morceaux de bois 4 × 4 et d’un grand livre.

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Je ne pouvais pas prendre de mesures réelles mais je pouvais dessiner une ligne droite à partir des mêmes coins. Il est assez clair qu’il y a plus de déplacement sur le PLA ordinaire. Alors oui, uDiamond PLA est plus rigide.

test de rigidité pla
Test de rigidité uDiamond

Enfin, pour tester la déformation thermique, j’ai mesuré les deux barres avec un pied à coulisse, puis je les ai soumises à un cycle de recuit de base. Mon four a été chauffé à 170 ° F puis éteint (parce que c’est aussi bas que possible; la température idéale est d’environ 160 °); après avoir laissé refroidir le four pendant une minute, les barres ont été placées sur une plaque allant au four et mises au four. Le refroidissement progressif provoque moins de gauchissement que l’exposition des pièces à une chaleur soutenue. Voici les dimensions avant et après:

Avant

  • PLA uDiamond: 5,8 mm x 20,7 mm x 120,6 mm
  • PLA ordinaire: 5,8 mm x 20,3 mm x 120,6 mm

Après

  • PLA uDiamond: 5,9 mm x 20,7 mm x 120,6 mm
  • PLA ordinaire: 5,85 mm x 20,5 mm x 120,2 mm

Le PLA uDiamond a subi moins de rétrécissement et d’expansion que le PLA ordinaire, il semble donc qu’il ait une meilleure résistance à la chaleur.

Mon verdict

Il y a plus d’inconvénients que d’avantages avec ce filament. La qualité de la surface est médiocre et la force d’adhérence des couches est d’environ un cinquième de celle du PLA ordinaire. Le principal argument de vente de PLA est qu’il tolère une large gamme de paramètres d’impression et fonctionne simplement, ce qui n’est pas le cas de uDiamond PLA. Après de nombreux ajustements, je n’ai jamais obtenu de résultats conformes à mes propres normes de qualité d’impression. Il est un peu plus rigide et plus résistant à la chaleur, donc si vous avez spécifiquement besoin de ces caractéristiques, ce filament peut être fait pour vous. Sinon, cherchez autre chose.


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