La qualité de surface des impressions 3D FDM (modèle de dépôt de 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 des filaments de haute qualité et abordables, exempts d’impuretés et ne présentant que des écarts mineurs 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 calque 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 démontrant l’impression 3D non plane 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 fabriquer des objets, même s’ils peuvent se déplacer en trois dimensions. C’est parce que 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 couche 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.
Comment réaliser une impression 3D non plane avec votre imprimante 3D à la maison
Si l’on pouvait dire à l’imprimante de suivre ces contours avec l’extrudeuse, ces deux problèmes disparaîtraient. Alors Michael a plongé profondément pour que son imprimante fonctionne de cette façon, très profondément. Daniel Ahlers de l’Université de Hambourg a réalisé un mémoire 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 Linux virtuelle sur son ordinateur Windows et de copier/coller de centaines de lignes de code pour construire le Slic3r, il a enfin pu démarrer une imprimante 3D non planaire. Eh bien, pas tout à fait. Il a encore dû modifier la tête d’outil de son imprimante 3D pour s’assurer qu’il n’y avait pas de carénages de refroidissement ou de sondes à proximité de la buse de 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 slicing et ne le sera probablement pas de sitôt.
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 la 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 résistantes car elles ont un matériau qui traverse le plan Z, la dimension la plus faible des objets imprimés FDM en raison de l’effet en couches.
Il existe cependant plusieurs limitations 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 qui sont 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 non plane commerciale ne se produira probablement que dans une imprimante 3D spécialement conçue pour la tâche. Les distributeurs de logiciels de découpage ne peuvent pas tenir compte de toutes les différentes formes de hotends pour intégrer cette fonctionnalité dans le logiciel seul. 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.
Histoire connexe
