Cet article explique comment déterminer une constante de matériau (ou un multiplicateur) qui peut être utilisée comme paramètre spécifique au matériau pour contrôler votre extrudeuse.
2 - Comment régler une largeur de couche parfaite ?
1 - Introduction
Lorsqu'ils règlent une extrudeuse pour la première fois ou qu'ils expérimentent de nouveaux matériaux, de nombreux utilisateurs observent des variations dans le matériau extrudé alors qu'ils cherchent à obtenir des géométries de billes cohérentes. Ces variations peuvent conduire à des épaisseurs de paroi incohérentes, ce qui est particulièrement important dans les applications de fabrication additive (AM) à grande échelle. Cet article décrit les étapes d'un réglage fin permettant d'obtenir les dimensions de cordon souhaitées.
Mais pourquoi cela se produit-il ?
Les matériaux composites thermoplastiques varient en termes de viscosité, de teneur en fibres et de conductivité thermique, ce qui peut affecter la manière dont un matériau est extrudé et déposé sur la couche suivante.
Lors de l'extrusion de ces matériaux, la viscosité plus élevée due à la présence de fibres, telles que le verre ou le carbone, rend l'écoulement moins régulier que celui des thermoplastiques purs. Les fibres peuvent s'aligner sur le flux, ce qui affecte la façon dont le matériau s'étale, tandis que la conductivité thermique influence la vitesse de refroidissement, ce qui a une incidence sur la façon dont le matériau extrudé se dépose et se lie à la couche inférieure. Ces facteurs signifient que même avec le même volume d'extrusion, la largeur et la qualité réelles de chaque couche peuvent varier.
2 - Comment obtenir une largeur de couche parfaite ?
Avec cette procédure, nous allons extruder une quantité théorique de matériau et l'ajuster à l'aide de mesures réelles. Cela nécessitera probablement deux ou trois itérations avant que le multiplicateur ne soit parfait.
Étape 1 - Définir un objet de test standard
Pour tous les tests, utilisez un objet qui n'est ni trop complexe ni trop grand. Le CEAD utilise un cube de 400x400x400 mm avec des coins arrondis (rayon de 25 mm). Vous pouvez également envisager un objet plus complexe pour tester d'autres caractéristiques (par exemple, de petits rayons, un comportement de double bourrelet ou un surplomb).
Étape 2 - En utilisant les paramètres de base, imprimez votre objet
Réglez la largeur de la couche dans votre trancheuse à une valeur connue et imprimez l'objet à tester.
Exemple : nous fixerons une largeur de perle de 10 mm.
Étape 3 - Mesurer la largeur réelle
Mesurez la largeur d'une perle imprimée à l'aide d'un pied à coulisse.
Conseil : veillez à mesurer le cordon dans une partie cohérente de l'objet testé (par exemple, une paroi droite). Le fait de mesurer à une transition vers une nouvelle couche ou près d'un coin peut influencer la précision.
Exemple : Après l'impression, nous mesurons une largeur de cordon de 12 mm.
Étape 4 - Calculer le multiplicateur d'extrusion
À l'aide de la formule ci-dessous, calculez le multiplicateur d'extrusion pour la première fois.
Multiplicateur d'extrusion = (largeur cible / largeur mesurée)
Exemple : Multiplicateur d'extrusion = (10,0 mm / 12,0 mm) = 0,833 (ou 83,3%)
Étape 5 - Définir le multiplicateur calculé, réimprimer et remesurer
Réglez le multiplicateur dans votre programme de tranchage (généralement appelé multiplicateur d'extrusion, multiplicateur de matériau ou constante de matériau). Réimprimez l'objet testé en utilisant les paramètres adaptés et mesurez à nouveau (idéalement au même endroit pour obtenir les meilleurs résultats).
Exemple : Après avoir défini un multiplicateur d'extrusion de 83,3 %, la largeur mesurée est de 10,3 mm.
Étape 6 - Calcul du nouveau multiplicateur
Calculer le nouveau multiplicateur à l'aide de la formule suivante
Nouveau multiplicateur d'extrusion = ancien multiplicateur d'extrusion * (largeur cible / largeur mesurée)
Exemple : Nouveau multiplicateur d'extrusion = 0,833 * (10,0 mm / 10,3 mm) = 0,809 (ou 80,9%)
Étape 7 - Répéter jusqu'à ce que le résultat soit satisfaisant
Répétez ce processus jusqu'à ce que vous obteniez un multiplicateur d'extrusion suffisamment précis.
Bon à savoir !
La modification des points de consigne de la zone de chauffe influencera la quantité de matière extrudée (en raison de la variation de la viscosité). Il est donc recommandé de régler à nouveau votre multiplicateur de matériau après avoir modifié ces points de consigne (pour le même matériau).
Testez différentes dimensions de billes et vitesses d'impression (correspondant à vos dimensions d'impression et temps de couche typiques). Les différences de taux d'extrusion (dues à des vitesses d'impression/temps de pose différents) peuvent avoir un impact sur la viscosité du matériau extrudé, ce qui peut influer sur la largeur de la couche.
En raison de la nature abrasive des fibres de verre et de carbone, les buses peuvent s'user avec le temps, ce qui influe sur le débit et la pression du matériau extrudé et donc sur la largeur des cordons. Veillez à retester/réajuster le multiplicateur de matériau au fil du temps et à remplacer les buses lorsque vous constatez une usure.
Si vous avez des questions ou des commentaires sur cette procédure, n'hésitez pas à contacter notre équipe de service produit.