L’impression 3D multicouleur permet de créer des pièces esthétiquement complexes et fonctionnelles, mais elle génère un phénomène incontournable : la purge. La purge correspond à l’extrusion volontaire de matériau pour nettoyer la buse avant ou pendant une impression.

Si elle est essentielle pour assurer la qualité et éviter les défauts comme le mélange de couleurs ou les bourrages, elle entraîne un gaspillage de matière parfois énorme.

Les causes du gaspillage lors des purges

Les méthodes de purge sont efficaces pour garantir une impression propre, mais génèrent de la matière qui ne contribue pas à l’objet final. Selon les cas, la quantité de matériau purgé peut atteindre plusieurs dizaines de grammes.

Plusieurs facteurs expliquent pourquoi la purge peut représenter une part importante de la consommation de filament 3D :

• Conception de la machine : les imprimantes 3D à une seule buse nécessitent plus de purge lors des changements de couleur ou de matériau, car tout le résidu de matière doit être évacué.
• Réglages du slicer : la hauteur de la tour de purge, la longueur de ligne de purge et le volume extrudé au début de chaque impression sont souvent réglés de manière conservatrice, générant plus de déchets.
• Design de la pièce : plus un objet contient de transitions de couleur, plus il nécessite de purges. Les modèles complexes et détaillés en multicolore sont particulièrement générateurs de purge.
• Type de matériau : certains matériau comme le TPU ou d’autres polymères flexibles adhèrent plus fortement à la buse et demandent davantage de purge pour garantir un flux propre.
• État de la buse : une buse encrassée ou mal entretenue nécessite une purge plus importante pour éviter des traces ou des défaillances.

Comment limiter les déchets liés à la purge

Optimiser les paramètres du slicer

Le réglage fin des paramètres de purge est crucial. Il est possible de réduire la hauteur des tours de purge, la longueur des lignes de purge ou le volume extrudé au début de l’impression. Certains slicers permettent également d’injecter la purge directement dans l’infill de la pièce ou dans un objet secondaire, limitant ainsi le gaspillage pur.

Planification stratégique des impressions

Penser la séquence d’impression peut réduire les transitions et donc la purge. Regrouper les zones de même couleur, planifier des bases homogènes avant d’ajouter des détails colorés et regrouper plusieurs pièces sur le plateau sont autant de techniques qui diminuent le nombre de purges nécessaires.

Entretien régulier de la machine

Une buse propre permet de réduire la longueur de purge nécessaire. Le nettoyage, brossage ou le déblocage de la buse avec une aiguille fine minimisent les résidus, ce qui réduit le gaspillage.

Privilégier la peinture pour éviter les changements de couleur

Lorsque la précision visuelle n’impose pas une impression multicolore native, il peut être plus judicieux d’imprimer la pièce en une seule couleur, puis de la peindre après coup.

Cette méthode supprime totalement les purges entre matériaux, réduit la consommation de matière et offre une liberté artistique bien supérieure, notamment pour les dégradés ou effets spéciaux.

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Donner une seconde vie aux déchets de purge

Les blocs et fils issus des purges peuvent être réutilisés plutôt que jetés. En les fondant dans des moules silicone 3D, il est possible de créer des objets simples comme des poignées, des dessous de verre ou des pièces décoratives.

Cette approche artisanale transforme un déchet inévitable en matière première créative et réduit l’impact environnemental global.

Innovations matérielles pour limiter la purge

Les nouvelles générations de machines apportent des solutions pour réduire le gaspillage :

• Têtes à mélange progressif : elles permettent de créer des dégradés ou de changer de couleur progressivement, limitant la purge.
• Slicers intelligents : des logiciels calculent la quantité exacte de purge nécessaire pour chaque transition, ni plus ni moins, réduisant ainsi le filament perdu.
• Systèmes de changement d’outil : certaines machines utilisent une tête par matériau ou couleur, éliminant le besoin de purger à chaque transition.

C’est le cas par exemple de la Snapmaker U1 qui se distingue par son système d’impression à 4 têtes indépendantes, qui réduit drastiquement les purges lors des changements de couleur.

Chaque extrudeur gère son propre matériau, évitant ainsi d’extruder du matériau pour nettoyer la buse. Cette approche optimise l’efficacité, diminue le gaspillage et améliore la précision chromatique.

Résultat : des pièces multicolores nettes, sans perte inutile de matière ni structures de purge encombrantes sur le plateau.

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Vers une impression 3D plus durable

Réduire les purges n’est pas seulement une question économique : c’est un pas vers une technologie plus responsable et durable. Les matières purgées peuvent être évitées ou réutilisées. Les bonnes pratiques combinées à l’innovation technique permettent de produire des pièces complexes tout en limitant le gaspillage.

Une approche proactive et technique, alliant réglages précis, planification et entretien régulier, est essentielle pour réduire les déchets sans compromettre la qualité des impressions 3D multicolores.