Qu'est-ce qui provoque la séparation des calques et les fissures dans les impressions hautes?

C'est un problème courant en impression 3D : une fissure horizontale apparaît dans un objet haut, le fendant parfois complètement. Cette défaillance est appelée séparation des couches ou délaminage, et cela se produit lorsque les couches imprimées ne parviennent pas à se lier correctement les unes aux autresLes modèles plus hauts sont particulièrement vulnérables à ce problème en raison de l'écart de température important entre les couches refroidies en bas et les nouvelles couches chaudes extrudées en haut. Ce guide explique les raisons de ce problème et propose des solutions claires pour l'éviter.

Comment le refroidissement crée la force qui fissure les impressions

La seule raison pour laquelle les impressions hautes se fissurent est que le plastique rétrécit en refroidissant.Ce rétrécissement crée une puissante force de traction vers le haut à l'intérieur même de l'impression. Chaque solution suivante propose simplement une façon différente de gérer cette force.

Voici un aperçu direct de la manière dont cette force destructrice, connue sous le nom de stress interne, s’accumule :

Les premières couches, situées en dessous de l'impression, refroidissent et se rétractent. Ensuite, chaque nouvelle couche chaude placée au-dessus refroidit et se rétracte également. Cependant, en se rétractant, elle tire vers le haut la couche déjà solidifiée située en dessous. À mesure que l'impression prend de la hauteur, cette force de traction s'accumule, couche après couche, devenant incroyablement puissante.

Cela crée un bras de fer constant au sein de votre impression : la contrainte interne qui sépare les couches et l'adhérence intercouche (la « soudure ») qui les maintient ensemble. Une fissure se forme dès que la force de traction l'emporte.

Le problème est donc clair : pour prévenir les fissures, il faut faire pencher la balance en votre faveur. Cela signifie que vous devez soit réduire la contrainte interne, soit augmenter l'adhérence intercouche.La section suivante décrit les erreurs pratiques courantes qui affaiblissent cet équilibre et fournit des solutions spécifiques pour les corriger.

Cause n°1 : les courants d'air et l'air froid refroidissent l'impression trop rapidement

C'est la cause la plus fréquente de décollement des couches sur les impressions hautes. Si l'air autour de l'imprimante est trop froid ou venteux, cela augmente considérablement la contrainte interne qui déforme le modèle.

Pourquoi le refroidissement rapide crée un stress interne

Une température ambiante non régulée force chaque couche nouvellement imprimée à refroidir trop rapidement. Ce refroidissement rapide maximise le retrait, qui à son tour maximise la force de traction destructive à l'intérieur de l'impression. C'est précisément pourquoi les matériaux connus pour leur retrait important, comme l'ABS, sont quasiment impossibles à imprimer avec succès à l'air libre. L'environnement froid crée les conditions exactes pour que la séparation des couches se produise.

Comment identifier ce problème

Vous pouvez être pratiquement certain qu’un environnement froid est votre principal problème si vous remarquez les éléments suivants :

• Des fissures apparaissent soudainement alors que l'impression est encore en cours.
• Vous entendez parfois un bruit de « pop » audible lorsqu'une couche cède.
• Le problème est nettement pire dans une pièce froide ou si votre imprimante est proche d’une fenêtre, d’une porte ou d’une bouche d’aération de climatisation.

La meilleure solution : utiliser un boîtier

De loin, la solution la plus efficace consiste à placer votre imprimante à l’intérieur d’un boîtier.Un boîtier retient la chaleur générée par le plateau d'impression, créant ainsi une poche d'air stable et chaude autour du modèle. Cette température ambiante élevée maintient l'objet bien au chaud pendant toute la durée de l'impression. En minimisant la différence de température entre le bas et le haut de l'impression, vous réduisez considérablement les forces de rétraction internes, permettant ainsi aux couches de rester solidement soudées. Pour ce faire, vous pouvez placer un capot de boîtier séparé sur votre imprimante actuelle ou opter pour une imprimante déjà équipée d'un boîtier intégré, comme imprimante de QIDI TECHNOLOGIE.

Cause n°2 : votre ventilateur de refroidissement des pièces est trop agressif

Pendant que la partie ventilateur de refroidissement Il est essentiel d'obtenir des détails nets et des surplombs nets. Une puissance trop élevée peut affaiblir considérablement la liaison entre les couches et entraîner des fissures. Cela se produit car le ventilateur empêche les couches de se souder correctement.

Pourquoi un refroidissement excessif provoque des fissures

L'objectif d'une bonne adhérence des couches est de déposer une ligne de plastique chaud et fondu sur la couche inférieure, permettant ainsi à la chaleur de les fusionner en une seule pièce solide. Lorsque le ventilateur de refroidissement de la pièce tourne à grande vitesse, il refroidit instantanément la nouvelle couche. Cette solidification rapide empêche la nouvelle couche de fondre correctement dans la précédenteLe résultat est une liaison faible et superficielle qui peut facilement être rompue plus tard par les forces internes de contraction thermique.

Comment identifier ce problème

Ce problème peut être plus subtil que les problèmes environnementaux. Les indicateurs clés incluent :

• L'impression semble visuellement propre et dimensionnellement précise, mais elle est structurellement très faible.
• Les fissures apparaissent souvent une fois l’impression terminée et complètement refroidie à température ambiante, plutôt que pendant le processus d’impression.

La solution : ajustez la vitesse du ventilateur de votre trancheuse

Vous pouvez résoudre ce problème en modifiant les paramètres du ventilateur dans votre logiciel de découpage. Il existe deux solutions principales :

1. Réduire la vitesse du ventilateurPour les filaments à usage général comme le PLA par temps froid, il n'est généralement pas nécessaire de régler le ventilateur à 100 %. Essayez de réduire la vitesse à 30-50 %. Cela assure un refroidissement suffisant pour des détails de qualité sans compromettre la résistance de la couche.
2. Éteignez le ventilateur pour des matériaux spécifiques:Pour les matériaux très sensibles à la température et sujets à la déformation, tels que ABS, ASAPour le nylon, il est préférable d'éteindre complètement le ventilateur de refroidissement des pièces. La seule exception est de permettre au slicer de l'activer pour les éléments critiques comme les ponts ou les surplombs abrupts, où il est nécessaire d'éviter l'affaissement.

Cause n°3 : la buse n'est pas assez chaude pour créer une soudure solide

Pour que les couches se lient fortement, le filament doit être suffisamment chaud pour fusionner correctement avec la couche située en dessousSi la température de votre buse est réglée trop bas, vous créez essentiellement une impression faible dès la toute première couche, qui se fissurera facilement sous l'effet de la contrainte.

Pourquoi une soudure solide nécessite une chaleur suffisante

Une liaison correcte des couches nécessite que le plastique chaud et extrudé refonde légèrement la surface de la couche précédente, créant ainsi une soudure solide entre elles. Lorsque la température d'impression est trop basse, le filament est extrudé dans un état semi-solideL'énergie thermique est insuffisante pour fusionner correctement avec la couche inférieure. Au lieu de se souder, les couches se superposent, ce qui entraîne une faible adhérence intercouche.

Comment identifier ce problème

Le signe le plus évident de ce problème est une faiblesse générale de vos impressions, même sur les petits modèles peu sollicités. Si vous pouvez facilement séparer les couches d'une impression à la main, quelle que soit sa hauteur, la température d'impression est probablement en cause. L'impression est fragile et les couches peuvent parfois être séparées avec un ongle.

La solution : augmenter la température de la buse pour une meilleure soudure

La résolution de ce problème est simple et se fait dans les réglages de température de votre trancheuse.

1. Augmenter la température par incrémentsPour un test simple, augmentez la température de votre buse de 5 °C et effectuez un petit test d'impression. Continuez à augmenter la température par paliers de 5 °C jusqu'à ce que vous constatiez une amélioration significative de la solidité des couches.
2. Imprimer une tour de température (recommandé)La meilleure façon de trouver la température idéale pour une bobine de filament spécifique est d'imprimer une « tour de température ». Il s'agit d'un modèle d'étalonnage spécial qui imprime automatiquement à différentes températures et à différentes hauteurs. Cela vous permet de tester physiquement la tour et de déterminer précisément quelle température assure la meilleure adhérence des couches tout en conservant un aspect impeccable.

Cause n°4 : votre imprimante 3D sous-extrude

La sous-extrusion signifie que votre imprimante ne pousse pas suffisamment de plastique pour créer des couches solides et résistantesCe déficit de matière se traduit par une structure faible et poreuse qui peut facilement se rompre, non pas à cause de la température, mais simplement parce qu'il n'y a pas assez de plastique pour former une liaison appropriée.

Pourquoi la sous-extrusion provoque des couches faibles

Pour une liaison solide, il est nécessaire de déposer une épaisse ligne de plastique fondu afin qu'elle puisse fusionner avec la couche inférieure. Lorsque votre imprimante sous-extrude, les lignes de filament sont trop fines et peuvent présenter des espaces entre elles. Il n'y a tout simplement pas assez de matière pour créer une couche solide et unifiée, et encore moins une soudure solide avec la précédente. Cela crée une structure fondamentalement fragile et spongieuse tout au long de l'impression.

Comment identifier une sous-extrusion

Les signes de sous-extrusion sont généralement visibles sur l'ensemble de l'impression, et pas seulement au point de rupture. Recherchez les indices suivants :

• Le point de rupture ressemble moins à une fissure nette qu’à une séparation spongieuse ou perforée.
• Vous pouvez voir des espaces entre les lignes de filament sur la surface supérieure et les parois.
• L'impression présente des parois fines ou incomplètes et une texture de surface généralement rugueuse et non finie.

Comment corriger la sous-extrusion

Pour corriger la sous-extrusion, assurez-vous que votre imprimante imprime la quantité de matériau adéquate. Suivez ces étapes dans l'ordre :

1. Calibrez votre extrudeuse (étapes E): Il s'agit de l'étalonnage le plus important pour l'extrusion. Calibrer votre E-steps garantit que lorsque le logiciel de votre imprimante demande 100 mm de filament, le moteur de l'extrudeuse pousse exactement 100 mm. Cela corrige le problème à la source.
2. Augmentez le débit de votre trancheuseSi vos pas E sont corrects, vous pouvez effectuer des ajustements précis grâce aux paramètres « Débit » ou « Multiplicateur d'extrusion » de votre slicer. Une légère augmentation, par exemple de 100 % à 103 %, peut compenser un filament légèrement plus fin que spécifié.
3. Vérifiez si la buse est partiellement obstruée:Une cause très fréquente de sous-extrusion soudaine ou intermittente, voire arrêt de l'extrusion est partiellement buse bouchéeSi la qualité de votre impression a récemment diminué, effectuez un « tirage à froid » ou utilisez une aiguille de nettoyage de buse pour éliminer tout blocage potentiel.

Cause n°5 : votre filament a absorbé de l'humidité

De nombreux points communs Filaments d'impression 3D sont hygroscopiques, ce qui signifie qu'ils agissent comme une éponge et absorbent facilement l'humidité de l'air. Lors de l'impression de ce filament humide, l'eau emprisonnée crée des problèmes qui altèrent l'adhérence des couches et fragilisent la pièce.

Pourquoi les filaments humides créent des impressions cassantes

Lorsque le filament contenant de l'humidité emprisonnée pénètre dans la buse chaude, l'eau bout instantanément et se transforme violemment en vapeurCette minuscule explosion crée des bulles et des poches d'air dans la ligne de plastique extrudé. Ces vides réduisent considérablement la surface disponible pour l'adhésion des couches. Il en résulte une pièce non seulement fragile au niveau des lignes de couches, mais aussi fragile et structurellement compromise.

Comment identifier un filament « humide »

Vous pouvez souvent entendre et voir les effets d’un filament humide pendant le processus d’impression.

• Indices sonores:Vous entendrez des sifflements, des claquements ou des crépitements distincts provenant de la buse lorsque l’eau emprisonnée se vaporise.
• Indices visuels: La surface de votre impression ne sera pas lisse. Elle aura plutôt une texture rugueuse, pelucheuse, voire grêlée.

La solution : séchez votre filament

La seule solution est d'éliminer l'humidité de la bobine en plastique avant l'impression. Les méthodes les plus fiables sont :

• En utilisant un dédié sécheur à filament.
• Utiliser un déshydrateur alimentaire réglé à la température appropriée à votre matériau.

Cette étape est absolument cruciale pour des matériaux comme PETG, TPU, ABS et surtout Nylon, car ils peuvent absorber une quantité importante d'humidité de l'air qui dégrade les performances en quelques heures seulement.

Faites pencher la balance pour des liaisons de couches plus solides !

Les fissures dans les grands tirages se résument presque toujours à une seule bataille : la force de traction vers le haut du plastique refroidissant par rapport à la force de la liaison qui maintient les couches ensembleChaque solution présentée dans ce guide vous aidera à remporter cette bataille. En contrôlant votre environnement d'impression, la vitesse du ventilateur et la température des buses, vous réduisez systématiquement la force destructrice tout en augmentant la force d'adhésion, pour des impressions solides et fiables.