8 bonnes pratiques pour la maintenance de vos imprimantes 3D FDM

Organiser le projet, acheter du matériel, former les équipes… Intégrer l’impression 3D, ou la développer, a un coût, à la fois en temps et en argent. Mais ce sont aussi des gains considérables sur le long terme… Si votre équipement d’impression 3D tient sur le long terme.

Pour vous en assurer, nous avons 2 conseils :

Ce second point est bien souvent négligé par les entreprises, et nous avons donc demandé quelques conseils à Volumic 3D, fabricant français d’imprimantes 3D, et partenaire de F3DF. Voici donc les 8 bonnes pratiques de maintenance que vous devez retenir et appliquer selon Stéphane Luppino, Responsable de production au sein de Volumic 3D :

  1. Changer régulièrement votre buse et votre barrière thermique,
  2. Vérifier le bon état de l’extrudeur,
  3. Vérifier la tension de la courroie,
  4. Resserrer régulièrement les vis de l’imprimante 3D,
  5. Conserver le filament dans un endroit approprié,
  6. Bien nettoyer votre imprimante 3D,
  7. Graisser correctement votre équipement,
  8. Réaliser une purge dès que nécessaire.
Conseils maintenance imprimante 3D FDM de Stéphane Luppino

La buse et la barrière thermique sont des consommables lourdement éprouvés lors du fonctionnement d’une imprimante 3D. Il est donc normal d’avoir à les changer régulièrement, et d’autant plus dans le cadre d’une utilisation avec des matériaux chargés. Par exemple, avec une matière non chargée comme un PLA simple, une buse (laiton ou cuivre) et sa barrière thermique ont une durée de vie d’environ 600 à 900h. Avec un chargé carbone sur cette même buse, elle descendra à moins de 50h

Avec un bon entretien, ces durées de vie seront optimisées, et vous réaliserez des économies sur le long terme. Cela passe en particulier par un bon positionnement et serrage de ces éléments. Cette manipulation intervient lors de la mise en service de l’imprimante 3D, ainsi qu’à intervalles réguliers ensuite. C’est un réglage qui doit être très précis, donc n’hésitez pas à vous faire accompagner d’un professionnel si vous n’avez pas les ressources en interne. L’usure des tubes PTFE de guidage est un autre élément qui compte dans la maintenance de votre tête d’imprimante 3D, et auquel il faut faire attention. Pensez à les changer de temps en temps !

Equiper votre imprimante 3D de composants appropriés est bien entendu une autre façon de ne pas avoir à changer votre buse et votre barrière thermique trop fréquemment. Par exemple, les buses acier trempé sont impératives pour les matériaux chargés. Cependant, même avec cette qualité d’équipement un renouvellement régulier de la buse et de la barrière thermique sera nécessaire afin de garder des performances optimums.

Le changement de la buse et de la barrière thermique peut être fait séparément, mais nous recommandons vivement de les changer ensemble pour éviter les problèmes redondants. Dans tous les cas, nous conseillons de conserver sur site une tête de rechange neuve afin de pouvoir la changer rapidement en cas de problème sans immobiliser la machine, et prendre le temps de réparer l’autre.

Pour des performances maximales et éviter les patinages et les blocages, les points principaux à vérifier régulièrement sont la poulie d’entrainement, le moteur de l’extrudeur, le roulement du compresseur, le compresseur lui-même, et les ventilations de tête :

  • La poulie d’entrainement doit rester bien affutée, et les dents propres et sans bourrage.
  • Le serrage des vis du moteur de l’extrudeur (et de l’extrudeur en général) doit être vérifié afin que rien ne prenne de jeu.
  • Si le roulement du compresseur a du jeu, même léger, n’hésitez pas à le remplacer.
  • Le compresseur lui-même ne doit avoir aucune fêlure ou déformation.
  • Vérifiez aussi les ventilateurs de tête. Ceux-ci doivent tourner parfaitement, sans la moindre coupure ou microcoupure. Une tête mal refroidie provoquera à coup sûr des blocages filaments.

Vérifiez de temps en temps la tension des courroies. Il n’est pas évident de trouver la tension idéale pour les courroies, mais voici quelques éléments qui vous permettront de mieux affiner vos réglages :

  • Une tension de courroie trop importante aura tendance à faire forcer le moteur, et donc engendrer de plus en plus de décalages durant les impressions.
  • A contrario, une courroie pas assez tendue génèrera de plus en plus de “Ghosting” sur votre impression 3D, voire déformera les cercles en ovales.

Le réglage parfait reste donc une courroie tendue au mieux sans engendrer de décalages.

Pour garder une qualité maximale d’impression 3D, ainsi qu’une très bonne précision, la visserie est un point de surveillance important. En effet, sous l’effet des vibrations constantes provoquées par les impressions dans un environnement assez chaud, les matériaux ont tendance à travailler et la visserie à se desserrer. Un resserrage de toute la visserie des paliers de la machine toutes les 1000 à 2000h d’impressions vous aidera à maintenir votre niveau de qualité au plus haut niveau. Dans le détail, les vis concernées sont en particulier :

  • Toutes les vis des paliers Z (sur le dessus et le dessous de la machine),
  • Les vis des moteurs et des poulies de courroies,
  • Si nécessaire, celles les paliers de roulement sous le lit chauffant.

Le couple de serrage idéal pour toutes les vis de maintien et de structure étant d’environ 1 à 1.2 Nm.

Lorsqu’une bobine ouverte n’est pas utilisée, le filament reprend petit à petit de l’humidité et peut devenir en quelques semaines de plus en plus difficile à imprimer. Beaucoup de matières sont aussi assez sensibles aux UV. Sous leurs effets, elles deviennent de plus en plus cassantes, ce qui complique les impressions.

Parmi les symptômes les plus connus d’un filament mal entretenu, on trouve la sous-extrusion, la rupture du fil, ou encore les bouchages intempestifs. La qualité d’impression va aussi pâtir d’un filament en mauvais état. Vous pourrez apercevoir sur vos pièces imprimées en 3D des défauts, comme une surface plus rugueuse, ou des bulles.

Pour éviter d’être confrontés à ce type de problèmes, conservez vos bobines à l’abri de la lumière, dans un endroit plutôt sec, frais (<25°C) et dans un sac fermé avec des pastilles anti-humidité. Surveiller le taux d’hygrométrie peut s’avérer également nécessaire selon votre environnement, mais dans tous les cas une bobine ouverte doit être consommée au plus tôt pour diminuer ces risques.

Nettoyer régulièrement vos machines, et enlever tous les déchets pouvant s’accumuler à l’intérieur, est un excellent moyen de conserver votre imprimante 3D le plus longtemps possible, et de garantir la meilleure qualité d’impression. Ce nettoyage est important car les déchets, s’ils se logent dans les courroies et les roulements, peuvent les endommager.

Cette routine de maintenance de votre imprimante 3D doit s’appliquer en particulier :

  • Les entrées des ventilateurs, pour évacuer la poussière accumulée (moteurs, boitier électronique, alimentation),
  • L’entrainement de l’extrudeur, pour éviter qu’il n’accumule trop de poussières et de déchets qui réduiront le grip sur le filament.

Ne pulvérisez jamais de laque à l’intérieur de la machine, celle-ci ira se coller notamment sur les axes et détériorera rapidement les douilles à billes des mouvements linéaires et encrassera les ventilateurs de refroidissement qui feront de moins en moins leur travail.

Le graissage des axes et des douilles est conseillé de temps en temps lorsque vous sentez que les axes deviennent un peu « secs » au toucher. Graissez les axes sur toute leur longueur en étalant la graisse sur toute la surface, puis faites bouger plusieurs fois l’axe en question pour que les douilles à billes récupèrent de la graisse et se lubrifient à l’intérieur. Utilisez de la graisse liquide PTFE et évitez la graisse mécanique standard qui va avoir tendance à sécher et devenir collante, ce qui diminuera les performances de votre machine et pourra même entrainer des dysfonctionnements.

Passer régulièrement du filament de purge permet d’augmenter significativement la durée de vie de votre buse et barrière thermique et gardera une qualité d’impression optimum. Il est recommandé de purger votre tête à l’aide du filament de purge dès que vous souhaitez imprimer une matière différente.

Pour découvrir en détails ces précautions de maintenance, des formations complètes existent. Et, afin de vous permettre de réaliser les meilleurs choix d’équipements pour vous, nous proposons des rendez-vous personnalisés et gratuits avec nos conseillers store.

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