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Comment bien calibrer votre imprimante 3D Résine.

Dans cet article nous allons vous expliquer ce qu’est le calibrage d’une imprimante 3D en résine et traiter des points essentiels à connaître avant de lancer votre procédure d’étalonnage.

Paramètres de base

Le calibrage des imprimantes 3D en résine a pour objectif d’équilibrer ces trois paramètres fondamentaux:

Temps d'exposition d'une seule couche

Résolution XY
(taille du pixel ou du point laser)

Hauteur de la couche
(Résolution Z)

Temps d'exposition d'une seule couche.

Le paramètre le plus important est le temps d'exposition d'une seule couche. Il définit la durée d'exposition à la lumière pour une seule couche d'un objet que vous essayez d'imprimer. Ce terme s’applique aux imprimantes 3D basées sur DLP et LED / LCD, car avec cet équipement, toute la couche est exposée tandis que le laser des imprimantes SLA «dessine» chaque couche. Pour les imprimantes laser, cette notion de «temps d'exposition» ne s'applique pas directement, car vous pouvez régler la puissance et la vitesse du laser. Vous pouvez augmenter l'exposition à la lumière de la résine 3D avec le laser en augmentant la puissance ou en ralentissant le laser.

Une exposition incorrecte est l’une des principales raisons de l’échec des impressions sur résine . Outre des raisons évidentes telles que la perte de détails complexes et la précision dimensionnelle, des réglages d'exposition incorrects entraîneront d'autres problèmes distincts. Des paramètres d' exposition trop longs entraîneront généralement les problèmes suivants.

Déperdition de la lumière

Lorsque la lumière pénètre et durcit le matériau trop profondément. Cela entraînera une perte de détails et une perte de précision dimensionnelle sur l'axe Z. Les petites caractéristiques de votre impression sortiront plus grandes que prévu.

Si vous remarquez un tel effet, raccourcissez les paramètres d’exposition (temps de polymérisation). Après avoir imprimé un autre test d'impression, évaluez la différence et ajustez à nouveau vos paramètres, si nécessaire.

Effet de diffusion

Lorsque la trajectoire rectiligne de la lumière s'écarte de la trajectoire prévue, il en résulte une polymérisation dans des directions non souhaitées. Cela se produit généralement en raison du manque de pigment bloquant la lumière dans la résine d’impression 3D. Des temps de durcissement trop longs peuvent amplifier cet effet de diffusion. Il en résulte également une perte de détails et de précision dimensionnelle dans les axes Z et XY.

Vous pouvez commencer à résoudre ce problème en réduisant vos paramètres d'exposition et / ou en ajoutant plus de pigment bloquant la lumière. Dans la plupart des cas, il est difficile de résoudre le problème de l’effet de dispersion sans changer le type de support d’impression 3D.

En ce qui concerne les expositions trop courtes, vous finirez par avoir les problèmes suivants.

Effet de sous-cure

En raison de la mauvaise adhérence de la couche, elle se révélera généralement comme un délaminage de la couche au milieu de la pièce et entraînera le collage partiel ou même complet du modèle au fond du plateau en résine. Vous pouvez également observer une grave perte de détails complexes. Ils seront plus petits que prévu, voire absents.

Essayez d'augmenter vos paramètres d'exposition. Après avoir réimprimé votre test d'impression, faites attention à la qualité des petites fonctionnalités.

Mauvaise adhérence du modèle sur la plaque de construction

Mauvaise adhérence du modèle sur la plaque de construction. Cela peut même entraîner la chute du modèle et endommager votre plateau en résine. Le résultat le plus typique est de voir une couche épaisse de résine d’impression 3D durcie au fond du plateau en résine et rien sur la plaque de fabrication.

Augmentez le temps d'exposition de votre première couche. Faites-le environ 10 fois plus longtemps que votre temps de durcissement normal.

Il n'est pas possible de paramétrer de manière indépendante le temps d'exposition.

L'exposition dépend et est le résultat du reste des facteurs. Voyons-les donc un par un et voyons leur impact sur le temps d’exposition. Enfin, examinons d’autres causes qui l’influencent, mais ne sont pas si importantes que cela.

Résolution (axes X et Y)

La résolution XY est la taille d'un pixel individuel pour les systèmes LCD / LED et DLP et le diamètre de point laser pour les systèmes laser SLA.En règle générale, la résolution XY est fixe pour les systèmes LCD / LED et SLA. Vous n'avez donc pas à vous soucier des modifications de l'exposition dues aux réglages de la résolution XY. Si vous possédez un projecteur DLP avec une résolution réglable , cela peut affecterconsidérablement vos temps d' exposition . Lorsque vous déplacez votre projecteur, vous réduisez votre zone de construction, ce qui signifie que la totalité de la source de lumière (en mW) est concentrée dans une zone plus petite (cm2). Par conséquent, votre mW / cm2 augmente. En conséquence, votre résine 3D recevra plus d’énergie lumineuse, ce qui réduira les temps d’exposition et accélérera la réaction chimique. Ceci s'applique lorsque vous augmentez la distance entre le projecteur et le plateau en résine. Lorsque cette production de lumière est entièrement concentrée dans une zone plus grande, votre mW / cm2 diminue et la résine reçoit moins d'énergie par unité carrée. Cela se traduira par des temps d'exposition plus longs et une réaction chimique plus lente.

Hauteur de la couche (résolution Z)

La hauteur de la couche détermine l' épaisseur d'une couche unique d'un objet que vous imprimez. C'est ce qu'on appelle la résolution Z. Vous pouvez choisir parmi les hauteurs de couche les plus courantes, à savoir 50 μm et 100 μm , mais si vous avez besoin d'une qualité extrêmement élevée et d'une surface lisse, vous pouvez également viser 25 μm . Tout ce qui se situe entre ces chiffres est également tout à fait correct, mais pas très courant. Vous devez également garder à l’esprit que la différence pratique entre 50 μm et 25 μm avec une machine bien réglée mécaniquement est négligeable, alors que la différence de temps d’impression 3D est énorme.

Il est très difficile de définir une règle pour les changements de temps d'exposition relatifs aux changements de couche. L'intensité de la lumière qui traverse un média diminue de manière exponentielle. Cela dit, les propriétés d'absorption de la résine 3D et de ses composants déterminent la relation entre la durée d'exposition et l'épaisseur de la couche, qui n'est pas linéaire. Cependant, ici chez Atome3D, nous utilisons une règle de base que nous partagerons avec vous et que vous êtes invités à utiliser. Si vous descendez sous une hauteur de couche inférieure à 75-100 µm et maintenez la résolution XY constante, pour une réduction de couche de 50%, vous devez réduire l'exposition de 25% . Cette règle est un peu subjective et dans certains cas, une exposition correcte peut être encore plus courte, mais c'est un bon point de départ.

50% hauteur de la couche inférieure = 25% d'exposition inférieure

À quelle fréquence devez-vous calibrer votre imprimante 3D?

Outre le calibrage d'une imprimante 3D juste après l'achat, il est très souvent recommandé de réexécuter les routines de calibrage.

Lors du changement de résine d'impression 3D

Si vous changez de marque de résine 3D, il est également judicieux de réexécuter votre calibration. Chaque marque de résines 3D est très différente en termes de réactivité et de concentration pigment / colorant. Avec certaines marques de résine 3D, il est conseillé de répéter le calibrage même après avoir ouvert un nouveau flacon, car vous savez rarement à quel moment il a été fabriqué et si des procédures d'assurance qualité bien établies ont été appliquées. Chez Atome3D chaque lot de nos matériaux est soumis à d’énormes procédures de test scientifiquement éprouvées avec diverses imprimantes 3D en résine afin de maintenir des performances identiques à chaque fois.

Tous les 3 à 6 mois

La source lumineuse de l’imprimante 3D vieillit, qu’il s’agisse d’un laser, d’un projecteur DLP / UV ou d’une LED: son alimentation décroît avec le temps. Pour compenser, il est recommandé de réexécuter périodiquement les procédures de calibrage. Il est difficile de spécifier la fréquence exacte, car cela dépend de la fréquence d'impression et du type de source de lumière que vous possédez. Ainsi, si vous imprimez pour vos propres besoins, il est correct de vérifier l'état de votre source lumineuse une fois tous les 3 à 6 mois. Si vous constatez des changements visibles dans la qualité d'impression (peut-être que votre source de lumière se désintègre plus rapidement que prévu), vous devez réexécuter votre procédure de calibrage. Bien sûr, si vous décidez de changer complètement votre source de lumière, un calibrage approfondi est une étape obligatoire pour obtenir des résultats d'impression corrects.

Atome 3D vous propose sa gamme de film de rechange et de résine de haute qualité.

Sara ZAGHLOUL

Chargée marketing et rédactrice web chez Atome3D, je m'occupe de rédiger des articles d'actualités concernant l'expertise 3D.

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