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Guide des différents matériaux et types de buses d’imprimante 3D

Nous avons déjà discuté de la façon dont les buses des imprimantes 3D sont de différentes tailles, et comment chacune avec une alternative à la buse standard peut avoir à la fois des avantages et des inconvénients. Cependant, il y a une autre variable que nous n’avons pas encore considérée: le matériau de la buse.

Bien que le matériau de la buse n’affecte pas l’apparence ou la qualité de l’impression finie au même degré que sa taille d’ouverture, certains types de buses sont plus compatibles avec des filaments spécifiques. Cela semble déroutant? Consultez notre guide ci-dessous pour vous aider à le clarifier.

Laiton

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Une buse en laiton de 0,4 millimètre est la buse standard fournie par défaut avec presque toutes les imprimantes 3D. C’est une option par défaut principalement en raison du prix du laiton, mais aussi parce qu’il est suffisamment fiable pour la plupart des matériaux de filament.

Pas cher

La principale raison pour laquelle la buse en laiton est le composant par défaut lorsque vous achetez une imprimante 3D est que c’est l’option la moins coûteuse. Non seulement le laiton est un matériau relativement bon marché, mais c’est aussi un métal tendre facile à usiner et à fabriquer. Si vous prévoyez d’avoir une gamme de buses différentes ou si vous aimez simplement en avoir de rechange sur le côté, alors obtenir quelques buses en laiton est une option qui ne vous fera pas reculer de beaucoup.

A une bonne conductivité thermique

Le laiton n’est pas un bon matériau simplement parce qu’il est bon marché – c’est aussi un très bon conducteur. Cela signifie qu’il transfère beaucoup plus efficacement la chaleur de l’élément chauffant à l’extrémité de la buse, ce qui se traduit par une distribution de chaleur plus uniforme. Cela aide énormément si vous rencontrez des problèmes liés à la déformation, à l’adhérence du lit ou à l’adhérence couche à couche. L’augmentation de l’efficacité signifie également que vous pouvez imprimer à des vitesses plus élevées sans compromettre la qualité du produit.

Sujette à l’abrasion

Comme nous l’avons dit, le laiton est un métal doux. Ceci est idéal pour l’usinage de la buse lors de la fabrication, mais la rend inadaptée au travail avec des filaments abrasifs. Les filaments composites, ou les filaments contenant des particules solides incorporées, sont particulièrement problématiques si vous avez une buse en laiton installée sur votre imprimante 3D.

L’utilisation répétée d’une buse en laiton avec un filament composite entraînera inévitablement une usure du matériau en laiton, élargissant ainsi l’ouverture de la buse. Cela entraînera alors une qualité de produit incohérente, en particulier si vous imprimez des conceptions avec des détails fins. À long terme, compter exclusivement sur des buses en laiton peut signifier que vous finirez par remplacer les buses plus souvent que si vous aviez opté pour une alternative plus résistante à l’abrasion.

S’en tenir à la buse en laiton standard ne sera pas un problème si vous travaillez avec les matériaux de filament habituels comme le PLA, l’ABS, le Nylon ou le PETG. Sa conductivité élevée en fait en fait un outil polyvalent, surtout si vous visez une utilisation plus efficace de votre imprimante 3D. Dans la plupart des cas, il ne serait pas nécessaire pour un amateur d’impression 3D de faire une mise à niveau d’une buse en laiton.

Cependant, une buse en laiton ne fera tout simplement pas l’affaire si vous souhaitez utiliser des filaments composites. L’attrait visuel de ces filaments composites est indéniable, surtout si vous en avez assez du même vieux look «plastique» des impressions 3D.

Acier inoxydable

Une buse en acier inoxydable est la mise à niveau la plus judicieuse vers une buse en laiton. Il a fière allure, n’est pas incroyablement cher et conserve la même polyvalence matérielle que le laiton. Il fonctionne mieux pour les filaments abrasifs mais perd légèrement la conductivité thermique du bon laiton à l’ancienne.

Meilleure résistance à l’abrasion

Comparé au laiton, l’acier inoxydable est bien plus adapté à l’impression avec un filament abrasif. Cependant, l’acier inoxydable n’est pas non plus le matériau le plus résistant à l’abrasion disponible parmi les buses. Cette option intermédiaire est optimale si vous imprimez avec des filaments abrasifs de temps en temps. Si vous utilisez beaucoup de filaments abrasifs, vous devrez peut-être encore remplacer les buses en acier inoxydable assez fréquemment.

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Certifié sans danger pour les aliments

Une buse en acier inoxydable est essentielle si vous imprimez en 3D des objets destinés au contact alimentaire ou au contact avec la peau humaine. Ceci est dû au fait que l’acier inoxydable ne contient pas de plomb et ne communiquera donc pas ce métal toxique au filament fondu lorsqu’il est extrudé. L’acier inoxydable est le seul matériau de buse qui a été approuvé par la FDA comme étant sans danger pour les aliments.

Finition intérieure lisse

Les buses en acier inoxydable sont fabriquées pour avoir une finition intérieure volontairement lisse. Cela permet une extrusion sans accroc du filament, ce qui réduit le risque de colmatage de la buse. Bien que le colmatage ne soit pas un gros problème tant que vous nettoyez régulièrement la buse et utilisez les paramètres d’imprimante appropriés, il est toujours agréable d’avoir un peu de marge de manœuvre en utilisant une buse en acier inoxydable.

Mauvaise conductivité thermique

Lorsque vous remplacez le laiton par une buse en acier inoxydable, le compromis le plus important que vous devrez accepter est la baisse de la conductivité thermique. L’acier inoxydable chauffe assez mal par rapport au laiton, ce qui rend le processus d’impression un peu moins efficace. Cela peut être problématique si le filament doit être rétracté à plusieurs reprises tout au long d’un projet, car il a une tendance accrue du filament à refroidir à l’intérieur de la buse et à se boucher.

La mise à niveau vers une buse en acier inoxydable est pratique si vous aimez utiliser des filaments composites de temps en temps, mais que vous vous en tenez généralement aux filaments standard pour vos projets réguliers. Si vous imprimez des objets pour le contact avec des aliments, la mise à niveau vers l’acier inoxydable devient une nécessité plutôt qu’une option. Bien que la résistance à l’abrasion de l’acier inoxydable soit clairement supérieure à celle du laiton, ce n’est toujours pas la meilleure option pour une utilisation intensive de filaments abrasifs.

Acier trempé

Buse en acier trempé (MK2S, MK3)

Si vous utilisez beaucoup de filaments abrasifs, investir dans une buse en acier trempé sera une sage décision. L’acier trempé peut être jusqu’à dix fois plus résistant à l’usure que les autres matériaux de buse. Ces buses peuvent durer incroyablement longtemps avec un bon entretien.

Très résistant à l’usure

En termes de résistance à l’usure et de ténacité globale, aucun autre matériau de buse ne peut rivaliser avec l’acier trempé. Si vous prévoyez d’imprimer plusieurs projets avec un filament composite, il serait préférable de remplacer votre buse d’origine par quelque chose en acier trempé. Cela garantira la qualité constante de vos impressions finies et ne vous obligera pas à remplacer une buse usée après quelques heures seulement.

Finition intérieure brute

Contrairement à l’acier inoxydable, le processus de fabrication de l’acier trempé rend la buse sujette à une finition intérieure rugueuse. Ceci est contre-productif par rapport au but de permettre au filament de s’extruder à travers la buse sans accroc. Associée à sa faible conductivité thermique, cette caractéristique rend les buses en acier trempé plus susceptibles de se boucher.

Pas de sécurité alimentaire

L’acier trempé n’est PAS approprié pour les objets d’impression 3D destinés au contact alimentaire. La raison est simple: l’acier trempé contient du plomb et il n’y a aucune garantie que ce métal ne s’infiltrera pas dans le filament en plastique fondu lorsqu’il est extrudé à travers la buse.

Mauvaise conductivité thermique

En termes de conductivité thermique, l’acier trempé se situe quelque part à mi-chemin entre le laiton et l’acier inoxydable. Le déclassement du laiton est toujours très palpable, bien que cela ne devrait pas être un gros problème si vous imprimez simplement avec un filament composite à base de PLA.

En termes de longévité, l’acier trempé est l’option de matériau de buse haut de gamme. Cela devient beaucoup plus important si vous imprimez avec un filament composite contenant des solides très abrasifs, tels que du métal ou de la fibre de carbone.

La taille de l’ouverture de la buse joue également un rôle important pour éviter une usure excessive et un colmatage du matériau solide. Pour le filament composite, nous vous recommandons d’utiliser une buse en acier trempé dont l’ouverture n’est pas inférieure à 0,5 millimètre.

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À pointe rubis

Buse Olsson Ruby

Une buse à pointe rubis est une buse spécialisée qui a été conçue pour combiner la conductivité thermique supérieure du laiton avec l’un des matériaux les plus durs au monde. Un seul produit de ce type existe actuellement: la buse Olsson Ruby.

La buse Olsson Ruby a un corps en laiton standard mais une pointe en rubis. L’un des matériaux naturels les plus résistants au monde, le rubis est le troisième diamant et nitrure de bore cubique. Même par rapport à l’acier trempé, la résistance à l’usure de la pointe en rubis est plus élevée. Cela peut être particulièrement utile si vous imprimez avec des filaments très abrasifs comme la fibre de carbone.

Il existe également une variante haute température de la buse Olsson Ruby qui est livrée avec un corps en métal trempé au lieu de laiton. La surface interne de la buse a été revêtue de nitrure de chrome pour remédier à la différence de l’acier trempé lorsqu’il s’agit d’avoir une finition lisse. L’inclusion de cuivre dans le métal améliore également la conductivité du métal.

Conserve une bonne conductivité thermique

La construction composite d’une buse Olsson Ruby lui permet d’obtenir une bonne résistance à l’abrasion sans compromettre la conductivité thermique. Cela comble avec succès l’inconvénient majeur du laiton en matière de longévité. La capacité du laiton à chauffer rapidement assure un chauffage plus uniforme du filament à l’intérieur de la buse, ce qui se traduit par de meilleurs paramètres de qualité d’impression tels que la finition et l’adhérence couche à couche.

Résistance à l’usure inégalée

L’utilisation du rubis comme matériau pour la pointe de la buse est un tout nouveau niveau d’innovation affiché par les concepteurs de l’Olsson Ruby. Selon le test qu’ils ont réalisé, la pointe rubis ne montre aucun signe d’usure même après l’impression de 8 kilogrammes de filament en fibre de carbone. En comparaison, même une buse en acier trempé était visiblement usée après avoir reçu le même traitement.

Très cher

Une buse Olsson Ruby peut être plus de dix fois plus chère qu’une buse en laiton et environ cinq fois plus chère qu’une buse en acier trempé. Si vous vous demandez pourquoi pas plus de gens n’utilisaient les buses Olsson Ruby compte tenu de leurs caractéristiques supérieures, alors c’est la raison principale. Pour le prix d’une seule buse Olsson Ruby, vous pouvez passer par un ou deux jeux entiers de buses fabriqués avec des matériaux moins chers.

Les buses à pointe rubis sont très rarement utilisées à cause de deux choses: le fait qu’elles sont chères et que peu de filaments exigeront l’utilisation d’une buse avec une conception aussi robuste. Vous n’en avez peut-être pas besoin maintenant, mais il vaut simplement la peine de savoir que les buses Olsson Ruby existent, juste au cas où vous en auriez besoin pour un projet futur.

Dernières pensées

La buse est l’une des parties les plus faciles d’une imprimante 3D à remplacer ou à mettre à niveau. Vous avez le choix entre deux paramètres: la taille de l’ouverture de la buse et le matériau de la buse. Alors que la taille de l’ouverture a d’énormes ramifications en ce qui concerne la qualité du produit, le choix du matériau de la buse doit faire plus avec sa compatibilité avec le filament utilisé.

Comme nous l’avons vu dans cette liste, la résistance à l’abrasion joue un rôle important dans la détermination de l’adéquation de tout matériau de buse particulier, la conductivité thermique et le prix étant des considérations relativement mineures. Tout ce que vous devez savoir, c’est que vous n’aurez besoin de commencer à envisager une mise à niveau de votre buse en laiton d’origine que si vous prévoyez de commencer à imprimer avec beaucoup de filament composite. Si ce n’est pas le cas, vous vous en sortirez parfaitement avec la buse d’origine fournie avec votre imprimante 3D.

Avertissement; Les imprimantes 3D ne doivent jamais être laissées sans surveillance. Ils peuvent présenter un risque d’incendie.

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