Les imprimantes 3D deviennent populaires avec le temps. Certains préfèrent acheter les machines entièrement assemblées tandis que peu aiment explorer un peu plus avec des imprimantes 3D DIY.
En travaillant avec des machines de bricolage, la partie la plus excitante est d’explorer les différentes pièces d’imprimante 3D qui en font une technologie si puissante. Bien qu’il soit parfois difficile de terminer l’assemblage en quelques heures, l’expérience apporte beaucoup de savoir-faire sur l’anatomie de l’imprimante 3D.
En se familiarisant avec les pièces, on comprend mieux le fonctionnement des imprimantes 3D. Par conséquent, vous pouvez utiliser les connaissances plus tard lors de l’impression avec la machine.
On peut même résoudre des problèmes mineurs à majeurs tels qu’un bourrage de buse et bien d’autres, en connaissant l’intérieur de ces imprimantes 3D.
En bref, si les utilisateurs s’attendent à une solide carrière dans impression en 3D, la bonne façon serait de commencer par les différentes pièces qui constituent la technologie la plus révolutionnaire.
Liste des principales pièces d’imprimante 3D
Les imprimantes 3D sont complexes, cependant, lorsqu’elles sont examinées de près, elles peuvent être rendues très faciles à comprendre et à utiliser. La première étape doit être de consulter la liste des pièces détachées de l’imprimante 3D.
Ces composants des imprimantes 3D aident à accomplir facilement des tâches allant de l’impression de pièces plus petites aux plus grandes. La liste ici contient le composant des imprimantes cartésiennes qui sont recommandées pour les débutants.
Carte mère ou carte contrôleur
La carte mère qui est également connue sous le nom de carte mère ou carte de contrôle. Comme son nom l’indique, ce composant est responsable du maintien du bon fonctionnement de la machine.
Étant responsable de toutes les opérations fondamentales, la carte mère fonctionne comme le cerveau des imprimantes 3D. Il dirige les composants de mouvement selon les instructions envoyées par un ordinateur et en même temps, interprète les signaux des capteurs.
Vous devez avoir deviné à quel point il est crucial d’avoir une carte contrôleur de grande qualité pour obtenir des performances élevées à partir d’une imprimante 3D. Même si vous mettez toutes les meilleures pièces dans votre machine, tout en ignorant la carte contrôleur, votre imprimante 3D ne vaudrait rien.
Cadre
Le cadre permet de garder tous les autres composants de votre imprimante 3D ensemble au même endroit. Il maintient également la stabilité de l’ensemble de la machine. Si votre cadre est robuste, vous aurez une imprimante 3D plus durable.
Les entreprises utilisent différents matériaux et les plus courants sont le métal et l’acrylique. Autrefois, le bois était utilisé pour le châssis des imprimantes 3D grand public.
Cependant, pour maintenir la plus grande stabilité, il faut choisir le corps en métal. Ces imprimantes ne sont pas toujours chères non plus.
Par exemple, Monoprice propose des imprimantes 3D économiques à moins de 300 $ avec un cadre en aluminium. Oui, vous avez bien entendu. Avec un budget limité, vous pouvez toujours posséder une imprimante 3D à cadre métallique.
Lorsqu’on parle de cadres, les conceptions de cadres ouverts et fermés font également la différence. Un cadre fermé offre de meilleurs résultats en maintenant une température constante autour de l’espace d’impression. Il existe peu d’imprimantes qui proposent également des cadres semi-fermés.
Matériel d’impression
Le filament est utilisé pour les imprimantes 3D FDM. Les filaments sont disponibles en bobines. Ceux-ci sont chauffés à une certaine température et sont liquéfiés pour être déposés sur le lit d’impression.
Cela se passe par couches. Les objets créés par les imprimantes 3D sont constitués de ces filaments. Il existe de nombreux types de filaments utilisés pour l’impression 3D. Et, chacun d’eux a des propriétés différentes. Ils ont leurs propres avantages et limites.
Lors de l’achat d’une imprimante, il faut veiller à la compatibilité avec les différents filaments. Toutes les imprimantes ne permettent pas la compatibilité à plusieurs filaments.
Certains ne peuvent traiter qu’un seul type de filaments, principalement du PLA. Et, d’autres peuvent fonctionner avec plusieurs choix de filaments, notamment le PLA, l’ABS et bien d’autres.
Il existe d’autres imprimantes 3D qui n’acceptent que les filaments propriétaires. Par conséquent, vous devez connaître vos besoins en impression 3D avant d’opter pour une imprimante 3D et les filaments qu’elle prend en charge.
Contrôleurs de mouvement
Il faut savoir que les imprimantes 3D, comme leur nom l’indique, fonctionnent selon les trois axes. Les contrôleurs de mouvement reçoivent des instructions de la carte mère sur le mouvement qu’ils doivent effectuer, alors que ce sont eux qui effectuent les mouvements réels.
- Ceintures : Les courroies connectées aux moteurs sont responsables du déplacement des axes X et Y. Le mouvement se fait d’un côté à l’autre. Ce mouvement affecte la vitesse et la précision d’impression et est donc très important pour obtenir les meilleurs résultats. Il faut s’assurer que les courroies ne sont pas lâches ou l’impression peut s’abîmer. Pour cela, on peut utiliser des tendeurs.
- Moteurs pas à pas : Ceux-ci sont responsables du mouvement mécanique de l’appareil et sont contrôlés par le pilote pas à pas. Ces moteurs se connectent avec les axes X, Y et Z. Ces moteurs aident à entraîner la tête d’impression, le lit d’impression, ainsi que les vis sans fin. Parce que les rotations sont faites par étapes, elles sont appelées moteurs pas à pas.
- Tiges filetées: Des tiges filetées sont connectées aux moteurs pas à pas. Avec le mouvement des tiges filetées, la tête d’impression se déplace vers le haut et vers le bas. Dans quelques imprimantes 3D, le mouvement du lit d’impression repose également sur des tiges filetées. Ainsi, le mouvement de l’axe Z dépend des tiges filetées. Bien que ceux-ci puissent être utilisés pour le mouvement le long des axes X et Y, étant coûteux, la majorité des imprimantes utilisent des courroies. Les ceintures sont plus rapides et plus légères tout en étant bon marché.
- Arrêts de fin : Les butées d’extrémité garantissent que les points d’extrémité sont marqués le long des trois axes lorsque le mouvement des composants a lieu. Il identifie la plage de mouvement de chaque composant.
bloc d’alimentation
Le bloc d’alimentation, en abrégé Power Supply Unit, aide à fournir de l’énergie pour un bon fonctionnement de l’imprimante 3D. Vous pouvez trouver le bloc d’alimentation monté sur le cadre. Ou, il peut également être disponible séparément avec un autre boîtier de contrôleur. Cependant, celui monté offre un aspect compact et occupe moins d’espace.
La force du bloc d’alimentation déciderait de la température avec laquelle votre imprimante 3D est capable de fonctionner. Pour les matériaux avancés, il faut choisir celui avec une tolérance de plage de température plus élevée.
Lit d’impression
La plupart du temps, quiconque a travaillé avec une imprimante 3D sait ce qu’est un lit d’impression. C’est le composant où les modèles sont créés.
Les filaments sont déposés sur le lit d’impression, une couche à la fois pour construire l’ensemble de l’objet. L’une des principales pièces d’imprimante 3D qui décide de la qualité et de la finition de surface de l’objet imprimé.
Différentes imprimantes 3D proposent différents types de lit d’impression. Vous pouvez trouver des lits d’impression chauffés et non chauffés. Un lit d’impression non chauffé peut suffire pour le PLA, cependant, pour les filaments avancés, des lits chauffants sont recommandés. Ceux-ci aident à améliorer l’adhérence et la stabilité de la première couche de l’impression.
De plus, les lits d’impression sont conçus avec différents matériaux. Par exemple, les lits d’impression en aluminium et en verre. Les deux ont leurs propres avantages et limites. Les lits d’impression en aluminium chauffent plus rapidement et les lits d’impression en verre, étant plus plats, offrent une meilleure finition et sont également faciles à entretenir.
Certaines imprimantes 3D proposent un calibrage automatique des lits d’impression. Cependant, les utilisateurs doivent niveler le lit manuellement dans certains.
Extrudeuse
L’extrudeuse, également appelée tête d’impression, extrude le filament et le dépose sur le lit d’impression. L’extrudeuse peut être classée en deux sections. L’une est appelée extrémité froide tandis que l’autre est connue sous le nom d’extrémité chaude.
Le travail de l’extrémité froide est de verrouiller le filament tout en le poussant progressivement vers le bas jusqu’à l’extrémité chaude.
L’extrémité chaude à laquelle est fixée une buse à l’extrémité maintient une température élevée supérieure au point de fusion du filament. L’extrémité chaude fait fondre le filament qui est ensuite déposé sur le lit d’impression.
L’extrudeuse elle-même est constituée de différentes parties.
- L’engrenage d’entraînement du filament : Également connu sous le nom d’engrenage d’entraînement d’extrudeuse, il est chargé de pousser le filament dans l’extrémité chaude.
- Le dissipateur de chaleur : Le dissipateur thermique ainsi que le ventilateur du dissipateur thermique garantissent que le matériau est toujours à l’état solide jusqu’à ce qu’il atteigne la buse.
- La cartouche chauffante : C’est le composant qui fonctionne pour chauffer le filament.
- Le thermocouple : Pour maintenir la bonne température, l’extrudeuse utilise un capteur de température. Ceci est utilisé pour l’extrémité chaude.
- Le ventilateur de refroidissement : Une fois le filament fondu déposé, il doit être refroidi pour la prise avant que la couche suivante ne soit déposée. Le travail du ventilateur de refroidissement est d’assurer la même chose.
- Buse: Cela forme la pointe de l’extrudeuse. Le filament est fondu et il sort de la buse pour le dépôt. Les imprimantes utilisent différentes tailles de buses. 0,4 mm est la plus courante. En gardant le plus petit diamètre de la buse, on peut obtenir des détails plus fins avec une plus grande précision. De plus, une buse plus grande permet d’imprimer à une vitesse plus élevée.
Certaines imprimantes 3D sont également équipées de doubles extrudeuses. Avec une double extrudeuse, on peut imprimer simultanément avec deux filaments différents. Les extrudeuses doubles ont deux types de configuration. Soit les deux buses sont incluses dans une tête d’impression, soit connectées à deux têtes d’impression différentes.
Système d’alimentation
Il existe deux systèmes d’alimentation les plus couramment utilisés dans les imprimantes 3D : le système d’alimentation Bowden et le système d’alimentation Direct. Dans une configuration Bowden, il existe différents emplacements pour les extrémités froides et chaudes.
Alors qu’un tube à filament est utilisé pour diriger le filament vers l’extrémité chaude. Cette configuration peut augmenter considérablement la vitesse d’impression à mesure que l’extrudeuse devient plus légère.
Lorsque l’on parle de configuration directe, l’extrémité froide et l’extrémité chaude sont directement connectées. Le système d’alimentation directe est le plus courant parmi les utilisateurs qui travaillent avec des filaments flexibles.
Connectivité
En ce qui concerne la connectivité avec d’autres appareils, les imprimantes 3D diffèrent beaucoup. Certains ne fournissent que le port Ethernet ou USB pour la connexion. Cependant, de nombreuses nouvelles imprimantes 3D sont désormais également disponibles avec une configuration Wi-Fi.
L’interface peut également aider à connecter le téléphone mobile ou l’ordinateur portable via une connexion Wi-Fi à votre imprimante 3D. Le transfert de fichiers peut également être effectué à l’aide de l’une des trois options.
Pour une expérience autonome, de nombreuses imprimantes 3D sont également livrées avec des emplacements pour carte SD. Ces emplacements sont utilisés pour le transfert de fichiers pendant que l’imprimante fonctionne sans avoir besoin d’aucun autre appareil.
Interface utilisateur
De nos jours, la plupart des imprimantes 3D, même les plus économiques, sont livrées avec une interface utilisateur LCD. Avec l’aide de cette interface, on peut contrôler les paramètres de l’imprimante sans avoir besoin d’un ordinateur.
Par conséquent, ces machines peuvent fonctionner comme des machines autonomes. La majorité des imprimantes 3D ont une interface montée. Cependant, vous pouvez trouver certains modèles avec un boîtier de contrôleur séparé comprenant l’interface LCD.
Cette interface peut aider à vérifier et régler les paramètres de la machine. Vous pouvez également utiliser cette interface pour lancer le chargement ou le déchargement du filament. De plus, un système de mise à niveau automatique peut être initialisé à l’aide de ce petit écran sur l’imprimante 3D.
La conclusion
La technologie d’impression 3D se développe à pas de géant. Peu importe si vous avez une formation technique ou non technique. Les utilisateurs peuvent certainement apprendre à utiliser des imprimantes 3D grâce à toute l’aide disponible en ligne.
Et, en savoir un peu plus que ce que les autres savent, vous mettrait certainement dans une meilleure position. Alors, pourquoi ne pas commencer par les composants des imprimantes 3D ?
Les imprimantes 3D sont logées avec de nombreuses pièces plus petites et plus grandes. Chaque partie a son propre rôle à jouer. Certains s’attaquent au mouvement tandis que d’autres travaillent pour la précision et d’autres tâches importantes.
Ces pièces fonctionnent en conjugaison pour offrir une précision stable et uniforme. Les objets imprimés avec une imprimante 3D ont des propriétés et une qualité variables, en fonction de la différence entre ces pièces et composants.
Cependant, tous ces composants ont une part égale en ce qui concerne le fonctionnement des imprimantes 3D. Connaître ces pièces d’imprimante 3D est un excellent moyen de commencer le voyage vers l’impression 3D.
Qui sait, vous pourrez un jour créer votre propre imprimante 3D. Les possibilités sont infinies et lorsque les bases sont solides, on peut rêver à des objectifs plus élevés.
