Test: Essai de vitesses pour la tour Eiffel

S’attaquer à l’impression de la tour Eiffel est un exercice assez long, exercice auquel je me suis intéressé pour la première fois il y a un an et demi...

J’avais été alors rapidement confronté au problème de la finesse de la structure qui nécessitait certaines conditions pour être générée. J’avais décidé d'utiliser le trancher Slic3r pour y parvenir, au prix d’un temps important de calculs et de quelques plantages. L’impression avait finalement pu être réalisée aux conditions de dimensionner la tour à une hauteur de 250mm et d’utiliser une buse de 0,3mm. Cela impliquait aussi un temps d’impression de plus d’une journée…


Il y a quelques jours, je me suis demandé, de combien le temps l’impression de ce monument pouvait être réduit en utilisant une fonction apparue depuis dans Simplify3D, « la compensation horizontale de dimensions »

Ce paramètre permet d’appliquer un décalage des parois destiné à compenser des dérives dimensionnelles liées à l’imprimante ou à la matière. Mais dans le cas de la tour Eiffel il permet de rendre imprimable, en les dilatant, les parties trop fines normalement pour être générées a une échelle réduite.

Curieux du bénéfice que je pouvais tirer de cette fonction, j’ai donc décidé de l’imprimer de nouveau, avec comme objectif d’avoir un temps réduit d’impression tout en préservant la qualité de l’objet.

La hauteur de 200mm a été fixée comme compromis entre le temps d’impression, la qualité de l’objet final, et la faible dilatation à appliquer pour la rendre imprimable avec une buse de 0,4mm. La section des éléments a donc été augmentée de 0,25mm, ce qui est un minimum au regard de la finesse de certaines parties comme les rambardes du premier étage. La hauteur de couche, réglée à 0,2mm, permet, outre un meilleur rendu, d'améliorer la cohésion des couches dans les parties inclinées ne disposant pas de support.


Les vitesses utilisées dans le test sont les suivantes:

- 100mm/s pour les supports et les remplissages nid d’abeille

- 70mm/s pour le remplissage des zones comblées à 100%

- 35mm/s pour le périmètre extérieur

- 20mm/s pour les ponts

- 15mm/s pour la rétractation du fil


Nota: les fournisseurs de matières garantissent généralement l’extrusion du PLA entre 80 et 100mm/s maximum, il n’est donc pas forcément nécessaire de demander à votre machine d’aller plus vite.

Attention aussi aux capacités réelles de votre imprimante, car le firmware limite la vitesse à une valeur prédéfinie. Si vous paramétrez une vitesse supérieure, elle va être réduite sans que vous en soyez averti. Il est donc important avant de valider une vitesse de s’assurer qu’elle est réellement appliquée. Cette limitation, comme celle concernant l’accélération / décélération, est à l’origine de la plupart des différences entre le temps d’impression théorique donné par le trancheur, et le temps réel.


Indépendamment du temps d’impression, le défi était d’avoir une qualité acceptable tout en évitant les accroches des buses avec les parties imprimées, considérant la faible section des éléments de la structure.


Verdict: 11 heures d’impression.


Conclusions sur les vitesses utilisées:

- 100mm/s pour cette impression ne pose pas de problème particulier dès lors que l’imprimante gère cette vitesse sans provoquer de vibrations. Elles sont souvent propices aux accroches et dégradent la qualité.

- Pour les 70mm/s pour les zones remplies à 100%, pas de problème non plus. Il faut toutefois que le débit de matière soit bien étalonné pour ne pas créer d'excroissances qui pourraient être accrochées.

- La vitesse de 35mm/s, qui peut sans doute être légèrement augmentée, a permis d’obtenir une qualité de surface acceptable tout en limitant la possibilité de créer des bords qui se soulèvent, principalement dans les parties en biseau situées en extrémité des zones en porte à faux. Il est aussi impératif d’avoir une bonne ventilation pour éviter ce phénomène.

- Utiliser 20mm/s pour les ponts n’a pas apporté de bénéfice particulier. 100mm/s permettrait un gain de temps sans dégrader les surfaces suspendues qui sont plus sensibles aux dimensions des parties qui les supportent qu'à la vitesse.

- Enfin, les 15mm/s ont permis d’effectuer les nombreuses rétractations sans créer de picots. Il est peut-être possible, là aussi, d’augmenter la vitesse sans incidence.


Voilà pour ce test.

À optimiser… ou pas…



 

Matière PLA noir Ø1,75 3DPremium
Fichier EiffelTower_fixed.stl
Trancheur
Hauteur
Diamètre de buse
Compensation horizontale
Longueur fil / volume
Temps d'impression 10h58
Température Plateau 70°
Adhésion plateau Laque
Température première couche 230°
Température d'impression 210°
Hauteur couches  0,20mm
Couches solides extér 3
Couches solides sup 3
Couches solides inf 3
Vitesse de base 100mm/s
Vitesse exter 35%
Vitesse 1ère couche 30%
Vitesse remplissage solide 70%
Déplacements 120mm/s
Sens de remplissage des couches Inter => Exter
Motif de remplissage Nid d'abeille
Remplissage 20%
Chevauchement autorisé 15%
Brim (bord) 3 lignes, décalage:0
Support Oui
Résolution du support 2mm
Ventilation 1 50% à partir de la couche 4
Ventilation 2 75% à partir de la couche 10
Ventilation 3 100% à partir de la couche 20
Réglage temps mini par couche 7 sec / vitesse 20%
Rétractation 1mm
Vitesse de rétractation 15mm/s
Extrusion pour les ponts 120%
Vitesse pour les ponts 20%


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