L’impression 3D est un procédé de fabrication additive lors duquel des couches successives d’un matériau (un plastique ou une cire) sont déposées les unes sur les autres pour former un objet tridimensionnel. Ces matériaux sont chauffés à haute température à l’aide d’une buse de grande précision commandée par ordinateur. Principalement utilisée en prototypage rapide pour visualiser, valider ou encore, vérifier la géométrie d’un design, cette technique connaît un essor important dans le domaine manufacturier du à son accessibilité et de la grande variété de matériaux disponibles.  

Plusieurs matériaux peuvent être utilisés pour l’impression 3D. Les matériaux disponibles à PolyFab sont les suivants : 

PLA : acide polyactique (polymère biodégradable)

ABS : acrylonitrible butadiene styrene (comportement déformable à la chaleur)

PVA : alcool polyvinylique (matériau de support soluble dans l’eau)

Pour vous aider à choisir le bon matériau, vous devez vous interroger sur les besoins de votre projet. De manière générale, l’ABS est un matériau moins rigide que le PLA. Toutefois, il peut être intéressant de travailler avec ce matériau puisqu’il est plus facile à travailler à l’étape de post-impression (exemple: sablage, taraudage, perçage, fileté, etc.) Aussi, l’ABS se déforme mieux que le PLA, ce qui intéressant pour un assemblage par press fit. L’ABS a également un comportement déformable à la chaleur. 

Étapes de formation

Pour pouvoir utiliser les imprimantes du PolyFab, vous devez obtenir la certification pour l’impression 3D. Pour vous préparer, vous devez visionner les tutoriels vidéos et lire les consignes d’utilisation et de sécurité.

Ensuite, vous devez vous présenter directement à PolyFab pendant les heures d’ouverture et demander à l’animateur de vous faire passer le test de formation. Lors de cette formation, l’animateur vous accompagne à lancer votre première impression, répond à vos questions et valide avec vous que vous êtes en mesure d’utiliser adéquatement l’équipement et en toute sécurité.  Cette formation est individuelle. 

L’objectif de cette formation est de vous rendre autonome à l’utilisation de l’équipement. Lors de votre prochaine impression, vous serez en mesure de préparer et lancer vous-même l’impression. L’animateur demeure toujours disponible pour répondre à vos questions et vous aider. N’hésitez jamais à lui demander conseil!

Les tutoriels vidéos (4) sont disponibles sur notre chaîne YouTube PolyFab Normand Brais formations.

 

Nettoyage 

Avant l’impression : 

Il est obligatoire de nettoyer la plaque de verre avant de lancer votre impression. S’il y a présence de matériau résiduelle, utilisez une spatule pour retirer les résidus. Pour bien nettoyer la plaque de verre, utilisez l’eau et du savon. La plaque de verre doit être dépourvue de trace de graisse, de colle, etc. Ensuite, utilisez un papier brun pour l’essuyer. Manipulez la plaque délicatement. 

Pendant l’impression : 

Quand les buses sont chaudes, nettoyez les buses à l’aide d’une spatule. Utilisez l’aspirateur pour retirer les résidus de plastique dans le fond de l’imprimante quand le plateau d’impression est en hauteur. 

Lancer une impression

Pour lancer une impression, insérez la clé USB (fichier sauvegardé préalablement à partir du logiciel CURA en .gcode). Dans le menu principal sur l’écran, sélectionnez l’option a, puis sélectionnez votre fichier. L’imprimante chauffe automatiquement la buse et la plaque d’impression en fonction des paramètres choisis lors de l’étape de paramétrisation sur le logiciel CURA. L’impression débute quand les températures sont atteintes.

Le nivellement automatique mesure le niveau du plateau afin de compenser pour les imprécisions de niveau du plateau durant les premières couches de l’impression. Pour cela, l’imprimante monte ou abaisse légèrement le plateau durant l’impression. Ainsi, assurez-vous qu’il n’y a pas de résidus de plastique sur les buses. Le cas échéant, chauffez les buses et retirez les résidus à l’aide d’une spatule. Attention, les buses sont chaudes. Le nivellement se fait automatiquement lorsque vous lancez votre impression. En cas de problème, avisez l’animateur. Pendant l’étape de nivellement, ne touchez pas à l’imprimante, car cela pourrait affecter les mesures.

Changer de filament

Paramètres des matériaux et adhésion sur la plaque d’impression

Les températures recommandées pour chaque matériau sont sauvegardées dans logiciel de paramétrisation Cura, mais aussi inscrites sur les bobines de filament. Les températures recommandées sont les suivantes:

  • PLA –Buse: 200 à 220C –Plateau: 60C
  • ABS –Buse: 225 à 240C –Plateau: 80Cavec colle
  • PVA –Buse: 215 à 225C –Plateau: 50C

Le PLA adhère généralement bien à la plaque de verre. Assurez-vous que la plaque de verre est parfaitement propre et dépourvue d’huile/graisse et d’empreintes digitales. Une fois l’impression terminée, éviter de retirer la pièce si la plaque est toujours chaude, car cela risquerait de déformer la base de votre pièce.

Bien que la chaleur du plateau chauffant favorise déjà une bonne adhérence du matériau à la plaque de verre, vous pouvez avoir besoin d’un adhésif dans certains cas. Vous pouvez appliquer une fine couche homogène de colle UHU sur la plaque de verre afin de garantir une meilleure adhérence lorsque vous utilisez de l’ABS. Si vous n’utilisez pas de colle, vous risquez fortement d’ébrécher la plaque de verre lors du retrait de votre pièce. Notez que pour ce matériau, il est parfois plus facile de retirer les impressions 3D du plateau lorsque celui-ci est encore un peu chaud, environ 40 °C. 

Buses et étapes pour changer le filament

Les imprimantes à PolyFab possèdent deux types de buses qui sont interchangeables. 

  • Buse AA : pour l’impression des matériaux de construction (PLA et ABS)
  • Buse BB : pour l’impression d’un matériau de support soluble (PVA)

Par défaut, à PolyFab, la buse insérée dans la fente de la tête d’impression 1 imprime seulement l’ABS et la buse insérée dans la fente de la tête d’impression 2 imprime seulement le PLA. L’utilisation des buses BB nécessite l’intervention de l’animateur de PolyFab. Si vous désirez l’utiliser, vous devez l’aviser.

Rappel: La bobine de PVA doit être rangée dans un sac de plastique hermétique. À la fin de l’impression, la buse BB doit être retirée, puis remplacée par une buse AA. Merci de mettre une note sur l’imprimante pour aviser le prochain utilisateur qu’une buse BB est en place.

Pour retirer le filament, accédez au menu Matériau/PrintCore > Matériau 1 ou 2 > option: Change. Une fois la buse chauffée, l’imprimante effectue automatiquement le retrait du filament. Vous devez retirer la bobine et la ranger dans l’étagère prévue à cette fin. Attention : Attrapez l’extrémité du filament avant que la tension ne soit retirée de celui-ci pour éviter la formation de nœuds. Pour insérer le nouveau filament, placez la bobine à l’arrière de l’imprimante sur le support, en veillant à respecter les numéros de têtes d’impression (ABS=1 et PLA=2). Après, attendez que l’imprimante détecte le nouveau matériau. Si le nouveau matériau n’est pas détecté, sélectionnez manuellement le matériau sur l’écran de contrôle à l’avant de l’imprimante. Insérez de quelques millimètres le filament dans le chargeur. Confirmez sur l’écran de contrôle que vous avez inséré le matériau dans le chargeur. Les buses sont alors chauffées et une fois la température atteinte, le filament est inséré automatiquement dans l’imprimante. Attendez une minute pour permettre qu’une purge soit faite et pour limiter la présence de matériau résiduel dans la buse. La purge devrait normalement permettre de valider que le buse n’est pas contaminée, ou encore, qu’il n’y a pas présence de matière résiduelle, par l’observation du filament ayant un diamètre inférieur à 0,4 mm ou par la présence de bulles. Le cas échéant, laissez le matériel sortir pendant quelques minutes. Si le problème persiste, avisez l’animateur.

Pendant votre impression, il est toujours possible de modifier les paramètres suivants:

  • Températures des buses
  • Température de la plaque d’impression
  • Vitesse d’impression des déplacements
  • Débit du matériau, etc.

Les modifications en cours d’impression doivent être pris en charge par l’animateur.

Retrait de la pièce

Lorsque votre pièce est terminée, laissez l’imprimante refroidir avant de retirer votre pièce. Il peut être plus facile de faire le retrait de votre pièce avec l’aide d’une spatule. Le cas échéant, l’utilisation des gants de sécurité est recommandée pour réduire le risque de blessures. Il peut également être nécessaire de retirer la plaque de verre de l’imprimante pour retirer la pièce. En cas de difficulté, demandez l’aide d’un animateur.

Politique d’utilisation à Polyfab

Tarification des matériaux

Pour la tarification des matériaux ABS et PLA, vous devez peser votre pièce (minimum 1g) à la fin de l’impression et compléter le formulaire sur la tablette prévue à cette fin. Pour le PVA, vous devez considérer la masse estimée par CURA avant l’impression et y inscrire la masse (PVA seulement) dans le formulaire avant l’impression. À la fin de l’impression, pesez votre pièce et soustraire la masse estimée de la masse totale et compléter un deuxième formulaire. Les frais d’impression doivent être réglés au comptoir du prêt à la bibliothèque au courant de la semaine suivant l’impression.  

 Lorsque vous lancez votre impressions, vous devez rester les 30 premières minutes. Il est d’ailleurs recommandé d’être présent jusqu’à la troisième couche d’impression, puisque c’est durant cette période que la pièce à le plus de risque de décollée. Si vous décidez de quitter le local, l’animateur doit être avisé. L’animateur a également la responsabilité d’arrêter l’impression en tout temps s’il juge cette décision nécessaire. Si votre impression est ratée, vous devez tout de même payer pour le matériel utilisé. 

Durée des impressions 

Pour les impressions en dehors des heures d’ouverture, il est obligatoire de faire vérifier vos paramètres par l’animateur avant de lancer votre impression. Quelques rappels :

  1. Vérifiez les bobines avant de débuter l’impression pour éviter la présence de nœuds et pour vous assurer que le matériel restant est suffisant (N.B. Le poids d’une bobine vide UM: 231 grammes).
  2. Il est recommandé d’utiliser la UMS5 pour les impressions de longue durée, puisqu’elle détecte la fin d’une bobine.En cas de détection, elle met en pause l’impression, ce qui permet à l’utilisateur de procéder à un changement de bobine.
  3. Vérifiez que vous n’avez pas oublier de mettre des supports.

Pour les impressions de 12h et + (limite de 72 h), les impressions doivent être lancées le vendredi matin, assurant une surveillance pendant les 8 premières heures. Aucune perte d’adhésion pendant les 8 premières heures ne sera tolérée (adhésion à la plaque, support, pièce, etc.).

Consignes Santé sécurité

Les imprimantes 3D génèrent de fortes températures et comportent des pièces mobiles chaudes pouvant causer des blessures.

  • Ne touchez jamais l’intérieur de l’imprimante lorsqu’elle est en fonctionnement. Contrôlez toujours l’imprimante à l’aide du bouton-poussoir/rotatif situé à l’avant.
  • L’interrupteur d’alimentation électrique est situé à l’arrière.
  • Il est obligatoire que les hottes d’aspiration soient en fonction pendant l’impression. Si vous ne savez pas où se trouve le bouton d’activation des hottes, demandez l’aide d’un animateur.

À PolyFab, nous avons  quatre (4) Ultimaker 3 et une (1) Ultimaker S5.

Spécifications techniques :

ImprimanteUltimaker 3Ultimaker S5
Diamètre du filament2.85 mm2.85 mm
Diamètre des buses 0.4 mm0.4 mm
Volume imprimable simple extrusion215x215x200 mm330x240x300 mm
Volume imprimable double extrusion197x215x200 mm330x240x300 mm
Épaisseur minimale des couches20 μm20 μm
Épaisseur maximale des couches200 μm200 μm
Précision des moteurs pas à pas XYZ :12.5, 12.5, 2.5 μm6.9, 6.9, 2.5 μm
NivellementAutomatiqueAutomatique
Vitesse d’impression< 24 mm³/s < 24 mm³/s 

Pour préparer vos impressions, vous devez utiliser le logiciel d’impression 3D Ultimaker Cura :

​  Cura

Le logiciel est installé aux postes informatique de la section impression 3D à PolyFab. Vous pouvez également télécharger gratuitement le logiciel sur votre ordinateur personnel. 

En guise d’introduction aux techniques de modélisation 3D sur ordinateur, vous pouvez consulter les tutoriels vidéos d’introduction au logiciel Onshape autodesk. Le logiciel peut être utilisé en ligne en vous créant un compte gratuitement. Pour vous inscrire :

  Onshape

L’utilisation de la machine est gratuite, vous ne payez que pour le poids de filament consommé (même pour pièce ratée). Une balance est à votre disposition pour peser votre pièce à la fin de votre impression.  Vous devez indiquer le poids dans le formulaire disponible sur la tablette à proximité des imprimantes 3D.

PLA et ABS : 0,10$/gramme

PVA : 0,20$/gramme

Liens utiles

L’impression 3D est un domaine où l’on partage beaucoup.  Vous trouverez de nombreux modèles sur la plate-forme de partage Thingiverse :

  Lien

N’hésitez pas à partager à votre tour vos créations !

Nos conseils

A compléter

Messages d’erreur

Vous aurez parfois à faire face à des messages d’erreurs sur l’écran principal de l’imprimante.

Pour plus d’informations sur la résolution de ces messages d’erreur, consultez la page spécifique à l’erreur sur le site Web Ultimaker.

•Une erreur inconnue est survenue. Redémarrez l’imprimante ou allez sur ultimaker.com/ER11.

•Erreur temp. max sur PrintCore {display_hotend_nr}. Allez sur ultimaker.com/ER12.

•Erreur temp. min sur PrintCore {display_hotend_nr}. Allez sur ultimaker.com/ER13.

•Erreur temp. max sur le capteur du plateau. Allez sur ultimaker.com/ER14.

•Erreur chauffage sur PrintCore {display_hotend_nr}. Allez sur ultimaker.com/ER15.

•L’axe Z est bloqué ou le contacteur de limite est cassé. Allez sur ultimaker.com/ER16.

•L’axe X ou Y est bloqué ou le contacteur de limite est cassé. Allez sur ultimaker.com/ER17.

•Une erreur de communication est survenue avec la tête d’impression. Allez sur ultimaker.com/ER18.

•Une erreur de communication I2C est survenue. Allez sur ultimaker.com/ER19.

•Une erreur est survenue avec le circuit de sécurité. Allez sur ultimaker.com/ER20.

•Une erreur de capteur est survenue à l’intérieur de la tête d’impression. Allez sur ultimaker.com/ER21.

•Échec de la correction du nivellement actif. Nivelez manuellement le plateau ou allez sur ultimaker.com/ER22.

•La température d’impression spécifiée est incorrecte. Allez sur ultimaker.com/ER23.

•La température de plateau spécifiée est incorrecte. Allez sur ultimaker.com/ER24.

•Échec de la mise à jour du contrôleur de mouvement. Allez sur ultimaker.com/ER25.

•Cette tâche d’impression n’est pas adaptée à cette imprimante. Allez sur ultimaker.com/ER26.

Date de révision : 26/12/2019