Critères de choix

Comment choisir un modèle d'imprimante 3D à filament fondu plutôt qu’un autre ?
Il est difficile de faire le choix d’une imprimante 3D quand on ne connait pas bien le sujet tant l’offre est variée et pléthorique.
On peut choisir le modèle dont on a entendu parler et dont le marketing est bien fait ou bien le modèle dont le design séduit plus.
On peut considérer aussi les critères techniques.
Laissons le design et l’image marketing à l’appréciation de chacun et concentrons-nous sur les critères techniques.
Mais là aussi, le marketing sévit et certains critères « techniques » sont un peu détournés…
Votre choix sera un compromis entre vos attentes et besoins supposés et bien entendu le prix !

Une pièce test peut permettre de comparer une qualité d’impression sur des machines différentes, pour des paramétrages donnés avec un matériau donné.
Mais selon le modèle imprimé et les conditions d’impression un seul test ne permet souvent pas de constater des différences.
En effet, outre le temps d’impression, pour des pièces simples, beaucoup de machines se valent.
En revanche les détails fins, les formes en voutes ou en coupoles et surtout les cavités et plafonds qui nécessitent des supports délicats à enlever, ne sont pas imprimés avec le même bonheur d’une machine à l’autre.
La qualité du filament est déterminante pour le résultat. Aussi pour évaluer une machine, il convient d’utiliser le filament du constructeur, pour lequel les paramètres par défaut ont été optimisés.

Voir aussi notre page Comparatif machines à stéréolithographie ou à filament fondu

Ce que permet de réellement mettre en évidence une impression test :

la gestion des supports d’impression sur des pièces un peu difficiles ;
le lissage des surfaces sur des surfaces en dômes ou voute ;
la capacité à rendre des détails fins ;
le temps d’impression d’un modèle donné selon la machine à paramètres équivalents) Seul le tests comparatif peut être significatif.

Différences fondamentales entre différentes machines, mais qui ne sont pas évaluables par des tests d’impression :

➞ La conformité aux normes

La conformité aux normes (CE) est obligatoire et constitue un gage de sécurité.
Une imprimante 3D n’est pas dangereuse en soi, mais il faut considérer les risques électrique et incendie.
Aujourd’hui, de nombreuses machines sur le marché sont juste auto-certifiées, sans réelle garantie de conformité.
De notre côté nous ne sélectionnons que des machines passées par un bureau de contrôle compétent.

➞ Le volume d’impression
Un grand volume d’impression est tentant. Mais plus la pièce réalisée est grande, plus il y a de difficultés techniques de réglage et de déformation des pièces. Passé 15 ou 20 cm, sans plateau chauffant, même avec du PLA, c’est problématique.
Le processus d’impression est lent et dans le contexte du collège ou du lycée, on lance rarement des impressions de 24 heures ; ça limite la taille des pièces à moins de 10 cm.
Un grand plateau est sur tout utile pour imprimer plusieurs pièces côte-à-côte (pendant la nuit par exemple).

➞ Plateau chauffant
Un plateau chauffant est nécessaire pour imprimer multilatéraux, en particulier le PS, l’ABS, le PA (Nylon). Avec un plateau froid, on ne peut utiliser que le PLA qui se déforme peu mais donne des pièces qui ne tiennent pas en température. Une pièce PLA exposée au soleil direct se déforme toute seule. Le PLA tient jusqu’à environ 45°; l’ABS tient jusqu’à 95°.

➞ Machine fermée ou ouverte ?
Une ambiance thermique stable et chaude de la zone d’impression est nécessaire pour éviter la déformation des pièces. Une machine fermée avec plateau chauffant est quasiment indispensable pour imprimer des pièces ABS.
Une machine fermée avec filtration et recyclage de l’air interne est une sécurité supplémentaire pour éviter l’émission de microparticules ou composés volatiles autour de la machine (qui sont en réalité assez faibles).

➞ Machine avec ou sans filtration des émanations
Polémique fondée sur aucune norme alors que l’on chauffe les plastiques depuis toujours pour les mouler.
Par principe de précaution et confort olfactif, certaine machine sont fermées et filtrées (UP mini2, UP BOX, Dremel 3D45,…).

➞ Les consommables
Il existe deux standards de filaments : Ø 1,75 et 3 mm. On trouve plus de choix en Ø 1,75 qui est le standard le plus courant.
Toutes les machines acceptent tous filaments « standards » ; Il est préférable que le fabricant propose son filament « constructeur ». C’est une garantie de sérieux et de maitrise des réglages.
La qualité du filament est déterminante pour la réussite d’une impression.

L’ABS est la matière plastique la plus appropriée pour la réalisation de pièces techniques avec les imprimantes 3D de table, car elle allie bonne résistance mécanique et thermique. Il faut impérativement une imprimante équipée d’un plateau chauffant pour imprimer des pièces en ABS sans qu’elles ne se déforment trop.

Le PLA fond à plus basse température que l’ABS, ce qui le rend plus facile à imprimer. Les pièces obtenues ne tiennent pas bien en température et vont se déformer au soleil. On imprime plus facilement des grandes pièces en PLA. Il n’est pas bien adapté à la réalisation de pièces soumises à frottement ou chaleur. Le PLA est présenté comme écologique car il provient de la synthèse de matières issues du végétal.

Autres filaments : on peut utiliser toute une variété de filaments « spéciaux ». Parmi les plus courants : PET, Polyamide, souples, PLA ou ABS chargés de poudre de bois, métal, pierre, … Toutes les machines permettent d’ajuster les paramètres de températures pour tester différents matériaux.

Inutile de faire des stocks de matière. Les filaments se périment et on en consomme peu.
Un collège consomme en moyenne 3 kg de matière par an.

➞ Les fonctions du logiciel de FAO
Les open source comme Cura ou Répétier et leurs versions personnalisées par les fbricants d’I3D, permettent de rentrer dans les paramètres machine, ce qui en théorie permet de tout faire, mais en pratique nécessite de nombreux tâtonnements.
Les fabricants sérieux de machines qui utilisent les drivers « open source » proposent quelques « profils d’impression » préréglés pour chaque machine. Ainsi l’utilisateur a peu de choix pour les paramètres d’impression, sauf bien entendu s’il est prêt à de multiples essais pour trouver lui-même un réglage correct.
La comparaison de différents logiciels (drivers d’impression) ne peut être pertinente qu’avec une pratique effective. Il n’y a qu’à l’usage que l’on peut avoir une réelle notion de ce qui est utile pour sa pratique.
En revanche les fabricants qui ont réellement développé leur propre driver d’impression, proposent des interfaces beaucoup plus conviviales et surtout offrant un plus vaste chois d’options. Le driver UP Studuio est aujourd’hui le plus abouti.

Les faux critères

➞ L’épaisseur de couche (Z)
Ce n’est pas un indicateur de précision ou de résolution mais un incrément de déplacement du plateau dans le seul axe ver tical (Z) et qui ne dit rien de la précision en X et Y.
La précision d’une imprimante « de table » est de l’ordre de + ou – 0,1 mm. Toutes les machines se tiennent.
En général, on imprime en couches de 0,2 mm. Une épaisseur plus fine n’améliore que l’état de surface dans les faibles pentes mais augmente en proportion le temps d’impression.
Toutes les machines proposent à minima 0,15 mm.

➞ La vitesse de déplacement ou le débit de l’extrudeur
Il n’y a pas de norme, chacun dit ce qu’il veut et ça ne renseigne en rien sur les temps d’impression.
Les vitesses maxi de déplacement ou les débits maxi de matière sont juste des chiffres détournés par les commerciaux.
Par comparaison ; la voiture à gros moteur n’ira pas plus vite en ville qu’un scooter !
La seule façon d’apprécier les vitesses d’exécution est d’imprimer la même pièce avec les mêmes paramètres sur différentes machines : les écarts sont faibles et dépendent des modèles imprimés.
Les UP sont toujours les plus rapides mais en pratique, l’impression 3D c’est lent et sauf exception ou si on fait de la production, on ne choisit pas une machine pour sa vitesse d’impression.

➞ Compatibilité des logiciels 3D et systèmes d’exploitation
Toutes les imprimantes 3D sont compatibles de tous les logiciels de dessin. On ne se pose pas la question.
Toutes les imprimantes 3D fonctionnent sous Mac ou PC.
La plupart des imprimantes 3D sont compatibles avec des tablettes ou smartphones iOS ou Android. Là, il faut regarder au cas par cas.

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