Le chanfrein, cauchemar de l’ABS

Un chanfrein est un angle abattu.

Si vous renversez le schéma ci-dessus d’un quart de tour vers la gauche, le chanfrein se trouve en bas. C’est cette configuration qui pose problème quand on imprime en 3D avec de l’ABS ou à fortiori avec du nylon. C’est Christian, un de mes lecteurs qui m’a mis la puce à l’oreille car jusqu’à présent, je n’arrivais pas à comprendre pourquoi certains objets, d’apparence simple, avaient tant de mal à s’imprimer en 3D correctement. Il fallait chauffer plus, accroitre l’adhérence au plateau, réduire la vitesse d’impression, imprimer avec un « raft » que Christian traduit fort justement par « semelle »:

« concernant les impressions ABS, j’ai résolu les problèmes de formes ou de déformation en mettant en place une semelle sous et autour de la piece. il faut bien sur eviter tout ce qui est chanfrein au nivau du contact avec le lit, qui sont autant de zone de fragilité et de creation de contraintes de décollement.ca tire très fort, l’abs quand ca se rétracte. » Christian

Pour tester le phénomène, j’ai choisi d’imprimer un objet qui a récemment défrayé la chronique à juste titre, tant il est illustratif du potentiel énorme de l’impression 3D: une clé à douille, envoyée par mail à la station spatiale internationale et imprimée en 3D dans l’espace. Cet outil comporte des chanfreins importants sur les quatre côtés du manche. Par conséquent il est inutile de changer l’orientation de l’objet sur le lit d’impression: des chanfreins se trouveront toujours du côté du lit d’impression.

Le test a été réalisé sur notre fidèle Leapfrog Creatr, premier modèle, afin de mettre toutes les difficultés en exergue. Je réaliserai un peu plus tard le test sur une imprimante à chambre afin de démontrer qu’une imprimante fermée est idéale si vous voulez travailler des matériaux plus nobles mais plus difficiles que le PLA.

J’ai utilisé le fameux filament ABS professionnel OPtimus mais j’ai pris un orange, plus technique, toujours dans l’optique de compliquer les choses.

Sans « raft », il m’a été absolument impossible de terminer l’objet: décollement systématique malgré l’adhésif Kapton plus de la laque. Le retrait est très présent sur les premières couches. Le phénomène disparait dès que le niveau des couches passe la hauteur du chanfrein.

J’ai tenté de ralentir l’impression et de modifier les températures mais toutes mes tentatives se sont soldées par un décollement systématique de l’objet.

Je me suis finalement résolu à précéder l’impression de l’objet par un « raft » mais avec un remplissage à 100% (« infill »), l’impression échouait, toujours à cause d’un retrait modeste mais qui tire trop fort.

Avec une quantité d’ABS moindre, de l’ordre de 30%, j’ai enfin obtenu un outil très correct et fonctionnel. C’est assez impressionnant mais je ne tenterai pas de l’utiliser, sa densité étant trop faible pour assurer la solidité nécessaire.

L’impression en 3D à base de PLA est beaucoup plus facile mais l’outil se révèle beaucoup trop fragile et peu précis. Sur la photo, on peut voir que le dépôt de couche est parfait, les boudins sont quasiment invisibles. Seule la surface affiche une rugosité, faute d’avoir pu régler la température ad hoc.

J’aimerais bien avoir le témoignage d’un utilisateur d’une imprimante 3D plus professionnelle avec chambre chauffée car les chanfreins jugulent considérablement l’utilisation de l’ABS, mon matériau de prédilection se prêtant à de multiples manipulations et donnant des résultats largement supérieurs au PLA, en termes de solidité et de précision.