Bowden VS direct drive : Les différences et les avantages de ces technologies d'extrusion

  1. L’extrusion de filaments
  2. Extrusion directe (direct drive)
  3. Tube bowden
  4. Quel est le meilleur ?
  5. Conclusion
bowden direct drive
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Vous désirez vous lancer dans la fabrication additive et vous hésitez dans le choix de votre d’imprimante 3D. Peut-être avez-vous remarqué des différences d’appellation sur les modèles et notamment celui sur le système d’extrusion. Nous allons faire un comparatif des deux technologies les plus courantes d’extrusion : Tube bowden vs direct drive (extrusion directe).

Cependant, avant de rentrer dans le vif du sujet et de comparer les deux technologies, il est important de comprendre à quoi sert l’extrusion sur une imprimante 3D FDM et de voir dans quel cas une technologie est meilleure qu’une autre.

Des fabricants comme Raise3D sont spécialisés dans les imprimantes à entraînement direct (direct drive) et proposent une gamme complète d’imprimantes 3D basée sur cette technologie : La Raise3D Pro2, Raise3D Pro2 Plus (la grande sœur) et la Raise3D E2. D’autres fabricants comme Creality, propose les deux technologies et vous permet de choisir celle la plus adaptée à votre besoin. Notons, par exemple, la Creality CR-10 V3 en direct drive, tandis que les Creality Ender 3 V2 et Creality CR-10S Pro V2 sont à technologie tube bowden.

Bowden VS Direct Drive :
L’extrusion de filament, c’est quoi ?

Tout d’abord, reprenons de plus près le fonctionnement général d’une imprimante 3D à dépôt de filament. Si l’on parle d’extrusion dans cet article, c’est que votre imprimante 3D va fondre un filament plastique et venir le déposer sur le plateau couche par couche jusqu’à former une pièce en 3D.

D’un côté nous trouvons une bobine de filament PLA par exemple, et de l’autre un bloc de chauffe avec une buse qui va permettre de fondre et de déposer le filament sur le plateau.

C’est entre ces deux éléments que se situe l’extrusion de votre imprimante 3D. Elle est composée d’une roue crantée qui vient, grâce à un moteur, tirer ou pousser le filament vers la buse. Ce système d’extrusion pourrait être vu, tout simplement comme un système d’entraînement du filament.

Bowden VS Direct Drive :
L’extrusion directe ou Direct Drive

Commençons par la technologie d’extrusion directe et regardons de quoi elle se compose et comment bien comprendre ses avantages et ses quelques inconvénients.

L’extrusion directe propose le design le plus proche du bloc de chauffe (hotend). Cela apporte une réelle qualité d’entraînement du filament car cela limite au maximum les frottements. Cela limite naturellement les problèmes d’impression 3D liés l’extrusion. De même que pour la rétractation du filament, comme le moteur est directement dans la tête d’impression et au plus près du bloc de chauffe cela permet d’optimiser ce paramètre.

Le véritable avantage de l’entraînement direct est sa grande compatibilité avec une grande variété de filaments 3D. En effet, la technologie directe drive est totalement adaptée à l’impression de filaments flexibles et de matériaux plus abrasifs.

Avantages du direct drive

  1. Parfait pour l’impression des filaments flexibles
  2. Très adapté pour l’impression de matériaux abrasifs
  3. Extrusion fiable qui limite les problèmes
  4. Rétractation plus aisée.

Inconvénients du direct drive

  1. Apporte un poids supplémentaire sur la tête d’impression
  2. Maintenance plus complexe.

Du fait du poids supplémentaire du système d’extrusion sur la tête d’impression de l’imprimante, sur certains modèles du marché, vous pourrez sentir une perte de qualité ou de régularité de l’impression due aux vibrations créée par ce poids supplémentaire.

Cependant, sur les machines professionnelles, un soin tout particulier est apporté pour compenser ce poids avec l’utilisation d’axes et de moteurs plus puissants pour limiter l’effet de vibration.

Bowden VS Direct Drive :
L’extrusion déportée via tube Bowden

Contrairement à l’extrusion directe, l’extrusion déportée est fixée au châssis de l’imprimante 3D et n’est donc pas proche du bloc de chauffe. La liaison entre ces deux éléments est alors réalisée par un tube de PTFE (Tube Bowden). Le moteur de l’extrusion déportée pousse alors le filament dans le tube bowden qui est directement relié en haut du bloc de chauffe.

L’avantage certain de cette technologie est la perte de poids apportée à la tête d’impression, ce qui rend les mouvements plus souples et donc plus précis et les déplacements plus silencieux. À l’heure actuelle, cette logique est moins réelle car les extrudeurs et les moteurs en direct drive compensent les problèmes que corrigeait le tube bowden il y a quelques années.

En contrepartie, l’extrusion déportée limite réellement l’impression de matériaux technique trop abrasifs qui détériore rapidement le tube bowden ou accroche dans le tube bowden ce qui amplifie les risques d’erreurs lors de l’impression.

extrusion-deportee-bowden-tube

Avantages du tube bowden

  1. Mouvements plus fluides (variables suivant les imprimantes comme dit plus haut)
  2. Maintenance rapide car les éléments sont séparés.

Inconvénients du tube bowden

  1. Rétractation lente : les déplacements du filament sont plus lents car le tube bowden apporte des frottements
  2. Moins pratique pour l’impression de filaments flexibles ou de matériaux techniques
  3. Moteurs plus puissants nécessaires

Bowden VS Direct Drive :
Lequel choisir et lequel est le meilleur ?

Il n’y a pas réellement de bonne réponse à cette question. Cela dépendra principalement de votre besoin et de vos budgets.

Au premier abord, on comprend vite les avantages de l’extrusion directe et notamment sa compatibilité avec des matériaux techniques et flexibles. Cependant, cela oblige à se procurer une imprimante 3D professionnelle et assez onéreuse pour obtenir des résultats fiables et précis. Le choix vers une imprimante 3D Raise3D serait judicieux. Elles sont réellement précises grâce à leur châssis renforcé. Au contraire, les imprimantes Delta ne pourront pas bénéficier de direct drive car leur structure est trop « fragile ».

Si votre budget est plus serré et que vous désirez obtenir des pièces très précises et que vous ne souhaitez pas forcément imprimer de filaments flexibles, une extrusion bowden sera très performante comme sur la Ender 3 – qui est une référence.

Imprimante 3D personnelle

Avis de notre expert
4/5

L’imprimante Ender 3 V2 est l’évolution de la fameuse Ender 3. Cette version est un condensé d’efficacité et de simplicité. Astucieuse et performante, cette imprimante 3D FDM simple extrusion est un excellent compromis entre performance et accessibilité.

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5/5

L’imprimante 3D Raise3D E2 est dotée d’un volume d’impression de 330 x 240 x 240mm, d’une enceinte fermée ainsi que d’un système IDEX (deux extrudeurs indépendants) facilitant l’utilisation des modes miroir et double impression.

imprimante 3D professionnelle

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5/5

L’imprimante 3D Raise3D Pro 2 Plus est reconnue pour son efficacité et sa polyvalence sur ce grand format d’impression. Équipée d’un système de double extrusion mobile, puissant et performant, elle répond aux demandes les plus exigeantes.

Conclusion

Vous l’aurez compris, il n’est jamais simple de bien choisir entre des technologies différentes. Cependant, en prenant le temps d’étudier vos besoins vous pourrez vous orienter plus facilement vers une technologie ou une autre.

Pour information, nous proposons des services de consulting via notre « Audit et programme d’accélération à la fabrication additive » qui vous permettra de comprendre vos besoins et de choisir les bonnes technologies. N’hésitez pas à nous contacter à ce sujet.

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