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Comment réussir à imprimer de l'ABS facilement avec succès
- juillet 7, 2021
- 3:03
- Matériaux, Découverte, Avancé, Tutoriels
Vous possédez ou vous venez d’acheter une imprimante 3D. Vous savez maintenant qu’elle vous permet l’utilisation de divers thermoplastiques. Parmi cette diversité de filaments 3D disponibles, le filament ABS est considéré comme standard mais il est en réalité plutôt technique. Aussi bien au niveau de ses performances mécaniques que pour son imprimabilité. Alors comment bien réussir son impression ABS ?
Réussir à imprimer de l'ABS
Si vous souhaitez en savoir sur les autres matériaux d'impression 3D disponibles. Consultez notre guide de choix des filaments pour imprimante 3D.
Le thermoplastique ABS est un matériau particulièrement courant en usinage ou en injection. Il est donc logique de le voir aussi disponible en impression 3D FDM. Cependant la technique d’impression 3D d’un filament fondu puis d’une fabrication couche par couche crée certaines réactions qui peuvent être néfastes pour les fabrications. En effet, le retrait intrinsèque de l’ABS et le refroidissement successifs et inégaux des couches peuvent perturber les résultats de vos impressions.
Il est donc primordial de bien connaître les spécificités de ce filament 3D pour savoir comment réussir ses impressions en ABS ?
Tous nos conseils en vidéo pour réussir à imprimer en ABS
Les grades de filaments d’impression ABS
Il existe en impression 3D et dans l’univers des thermoplastiques de manière générale énormément de types de plastique différent. Au sein même d’une typologie de plastique comme l’ABS (Acrylonitryle Butadiène Styrène) il existe différent grade d’ABS et même certains alliages mêlant l’ABS à d’autres thermoplastiques.
Par défaut, en injection thermoplastique, il est important d’avoir une viscosité assez élevée des plastiques afin de pouvoir réaliser des injections rapides et détaillées. En impression 3D c’est presque l’inverse, ou en tout cas, la viscosité de la matière ne doit pas être aussi importante. Même principe pour le refroidissement, rapide et homogène en injection, alors qu’il est variable et irrégulier en impression 3D.
Les ABS qui sont apparus en impression 3D il y a quelques années étaient davantage des ABS de grade d’injection mis sous forme de filament. Cela provoquait des impressions complexes avec un fort taux de retrait et donc de warping.
Désormais la majorité des filaments ABS disponibles en impression 3D sont bien mieux adaptés.
Certains fabricants de filaments de haute qualité développent même des alliages ou des ABS modifiés afin de toujours mieux s’adapter à l’impression 3D et réduire sa toxicité.
Le Polylite ABS de Polymaker est par exemple un filament proposant toutes les caractéristiques d’un ABS mais travaillé pour améliorer son comportement général et son imprimabilité. Ainsi, réduire l’effet de déformation produit lors du refroidissement tout en réduisant fortement les émanations de COV toxique naturellement présente dans l’ABS est l’atout de ce filament Polymaker de type ABS.
Pourquoi utiliser l’ABS en impression 3D ?
L’ABS est un matériau performant et très abordable. En impression 3D, l’ABS est l’un des matériaux les plus polyvalents et durables. Il est connu pour sa rigidité et sa bonne résistance aux chocs mais aussi pour sa tenue en température. Il conviendra particulièrement pour des applications techniques, fonctionnelles et pratiques. On retrouvera ainsi couramment des prototypes mais aussi des outils, gabarits ou pièces d’usure réalisées en impression ABS.
Les impressions ABS offrent également un bel aspect mat qui laisse peu visible les couches, un aspect souvent préféré au côté brillant des filaments PLA ou des filaments PETG.
L’une des facettes propres à l’ABS et particulièrement intéressante pour ce qu’il en est de l’aspect de celui-ci est sa capacité de lissage chimique. En effet, les filaments ABS réagissent assez fortement à la vapeur d’acétone. Cette réaction lorsqu’elle est contrôlée permet un lissage assez bluffant des pièces imprimées.
Comment paramétrer son impression en ABS
Comme pour les autres filaments standards, l’impression de l’ABS est par défaut déjà configurée dans les logiciels d’impression. Les profils génériques dédiés contiennent généralement les paramètres adaptés à la majorité des filaments ABS.
Des températures d’extrusion et plateau plus élevées que pour les autres filaments standards ainsi qu’une très faible ventilation sont nécessaires pour l’impression d’ABS.
Selon le type et la marque de votre bobine, il est possible que les recommandations diffèrent légèrement. Veillez à bien respecter les plages de températures du fabricant.
Comme mentionné précédemment et malgré le respect des consignes d’impression ci-dessous, il est possible que vos impressions en ABS posent des difficultés.
Quelles sont les difficultés de l’impression de l’ABS ?
Utiliser une imprimante 3D plutôt qu’une autre va véritablement faire la différence sur ce matériau. En effet, la principale problématique qui réside dans l’impression du matériau ABS est la température de la zone de fabrication. Ici on ne parle pas du plateau uniquement mais bien de l’environnement d’impression.
Les phénomènes de warping et de délamination sont fréquents lorsqu’on utilise une imprimante ouverte ou moins chaude.
Warping
Délamination
Le véritable ABS standard a besoin d’une température d’enceinte proche des 80°C pour ne pas souffrir de déformation ou de décollement. Cette température de fabrication permet également de maximiser la liaison des couches et ainsi de renforcer et fiabiliser les pièces imprimées.
Imprimantes 3D ouvertes
Creality CR10 S Pro V2
Dans le cas d’impression ABS sur imprimantes personnelles type Creality, il est important de remarquer que malgré le fait que les imprimantes 3D Creality soient capables d’atteindre les températures demandées.
Par conséquent, elles ne sont pas pour autant en mesure de travailler efficacement le matériau ABS standard dans leur configuration de base.
Leur côté complètement ouvert et leur puissance de chauffe plateau souvent à peine assez puissante font qu’il est peu intéressant d’essayer l’impression d’ABS dans ces conditions.
Imprimantes 3D fermées
Raise3D Pro2
Lorsque l’on imprime l’ABS sur une imprimante fermée, carterisée, comme les imprimantes Raise3D Pro2 par exemple, il est déjà beaucoup plus simple de maîtriser les variations de température.
Le fait que les bobines soient stockées à l’intérieur, à température est également un plus pour ces matériaux techniques.
Ces variations et courants d’air sont très mauvaises pour la réussite de vos impressions ABS.
Les imprimantes fermées offrent également l’avantage de stocker la chaleur afin d’augmenter la température de la zone de fabrication et ainsi favoriser l’impression de ce filament.
Les imprimantes fermées ont également l’avantage de protéger les utilisateurs des émanations et odeurs produites par l’ABS.
En effet, ce filament est connu pour son odeur et pour les styrènes volatils générés pendant l’extrusion. L’utilisation d’un filtre HEPA est alors recommandée. On retrouve généralement ces filtres intégrés par défaut dans les imprimantes 3D professionnelles type Raise3D.
Quelles solutions pour réussir l’impression de l’ABS ?
Utiliser le bon filament ABS
Vous l’aurez compris mais le choix de votre filament ABS est extrêmement important pour s’adapter au mieux à votre matériel d’impression 3D. Utiliser un ABS de bonne qualité, avec un grade d’impression adapté à l’impression 3D et aux imprimantes non chauffées.
D’autres sélections de filament ABS plus spécifiques comme certains alliages ou composites offrent d’excellents résultats. Les alliages ont tendance à tirer parti de la combinaison de deux thermoplastiques et ainsi rendre souvent moins sensibles leur impression.
Les filaments ABS composites sont extrêmement intéressants. Non seulement le renfort en fibre de carbone ou autres fibres va augmenter les performances de votre matériau mais pas uniquement. Cette charge composite va également stabiliser et maintenir davantage la stabilité de votre impression ABS. En utilisant des ABS composites, on ne constate plus le phénomène de warping et on améliore les propriétés dimensionnelles.
FILAMENT POLYMAKER
- Impression simplifée
- Performance mécanique et thermique
- Warping limité
Utiliser une imprimante fermée ou équipée d'un caisson
Imprimer de l’ABS et obtenir le maximum des propriétés de ce matériau nécessite une fabrication maîtrisée. Ainsi l’utilisation d’imprimante 3D FDM fermée comme les Raise3D Pro2 et sous caisson comme pour la version caisson Ender 3 va rendre possible l’impression de l’ABS.
L’enceinte de fabrication, ainsi protéger des variations de températures et des courants d’air (pour rappel, très néfaste) va permettre d’augmenter et de stabiliser la température de la zone de fabrication.
Cette température plus élevée dans l’enceinte ou dans les caissons d’imprimantes 3D va en effet permettre de ralentir le refroidissement du matériau. Cela produira naturellement une meilleure liaison de vos couches et un risque réduit de warping.
CAISSON IMPRIMANTE 3D
- Stabilité thermique
- Réduction du bruit
- Filtration intégrée
La solution tout en 1 pour améliorer les performances de votre imprimante ouverte type Creality. Cette version du caisson pour Creality Ender3 est compatible avec d’autres modèles d’imprimante 3D du même format. Mais, il existe aussi une plus grande version du caisson, adapté au CR-10.
Utiliser une solution d'adhérence adaptée
L’impression d’ABS nécessite généralement (selon le type de plateau utilisé) l’utilisation d’une solution d’adhérence. Que ce soit une solution de colle en stick type Magigoo Original pour les plateaux en verre ou un revêtement type Ziflex HT voir PEI, le premier défi sera de contrer le phénomène de warping.
Ensuite, le décollement de la pièce imprimée ABS peut parfois être sensible, n’hésitez pas à utiliser une spatule fine, et éventuellement un passage sous l’eau ou au froid afin de faciliter ce retrait post-impression.
Prévoir un retrait dimensionnel
L’impression de thermoplastique tout comme leur injection a tendance à générer du retrait. Avec l’ABS, il est possible selon la forme et la dimension de votre objet de constater cette déformation. Cela sera également le cas pour les filaments nylon (type PA6 particulièrement) ou PP par exemple, qui sont également très sensibles à cela.
En attendant que des logiciels soient capables de calculer et d’anticiper cela, il est nécessaire pour obtenir le maximum de précision dimensionnelle de faire un essai puis d’appliquer un coefficient de redimensionnement en X, Y et Z sur votre objet.
Conclusion
Si vous souhaitez imprimer l’ABS, vous avez maintenant une meilleure compréhension des challenges que provoque ce filament d’impression 3D.
Si votre attente se limite aux performances mécaniques de l’ABS, utiliser un filament PLA renforcé type Polymax pourra être recommandé pour plus de simplicité.