Guide des buses d'imprimante 3D

Lorsqu'on aborde le sujet de l'impression 3D, il y a beaucoup de choses à prendre en compte. Avant de commencer à imprimer, vous devez vous familiariser avec les possibilités et les réglages de votre imprimante 3D afin d'obtenir les meilleurs résultats d'impression possibles et de préserver la durée de vie de l'appareil. Une composante importante et souvent sous-estimée de l'imprimante 3D est la buse (nozzle), à laquelle on accorde souvent peu d'attention. Même si la buse d'une imprimante 3D est un très petit composant, elle a une influence considérable sur la vitesse et la qualité d'impression.

Dans ce guide complet, nous vous expliquons ce qu'est une buse d'imprimante 3D, les différences entre les divers types de buse et comment choisir la buse adaptée à vos besoins.

Sous cet article, vous trouverez également notre nouvelle vidéo YouTube, dans laquelle nous résumons les avantages et les inconvénients des différents types de buses et montrons comment vous pouvez facilement changer la buse de votre imprimante 3D.

Qu'est-ce qu'une "nozzle" et à quoi sert-elle ?

On appelle "nozzle" la buse d'une imprimante 3D, qui est située au niveau du hotend et à travers laquelle le filament chauffé est imprimé sur le plateau d'impression. Sur la plupart des imprimantes 3D, la buse peut être remplacée. Selon les besoins, le changement de la buse de l'imprimante peut être très intéressant, il ne faut pas hésiter à essayer différentes buses.

En quoi les buses d'imprimante 3D diffèrent-elles?

Essentiellement, les buses d'imprimante 3D se distinguent selon les caractéristiques suivantes :

• Diamètre de la buse
• Matériau

En fonction du matériau et du diamètre de la buse, la buse répond à différentes exigences d'impression.

Diamètre de la buse

Les buses des imprimantes 3D sont disponibles en différents diamètres de 0,1 à 2,0 mm. Le diamètre d'une buse détermine également la hauteur de couche possible et donc indirectement la vitesse d'impression, car :

En réalité, tout repose sur la quantité de filament extrudé et la vitesse d'extrusion.

En règle générale, les valeurs maximales de la hauteur de la couche ne doivent pas dépasser 80 % du diamètre de la buse. Par exemple, une buse de 0,4 mm a une hauteur de couche maximale recommandée de 0,32 mm.

Si vous souhaitez connaître la hauteur de couche maximale et minimale que vous pouvez imprimer avec votre buse, utilisez les règles empiriques suivantes :

⇒ Hauteur de couche maximale = 0,75 * diamètre de la buse ⇒ Hauteur de couche minimale = 0,25 * diamètre de la buse

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Buse de 0,4 mm en standard

Pour la plupart des imprimantes 3D, la buse de 0,4 mm est devenue la norme, car elle est généralement installée en atelier et offre un bon équilibre entre résolution, précision et vitesse d'impression.

Petites buses < 0,4 mm

Les petites buses sont idéales pour produire des objets aux détails très fins et précis, avec des traces de couches à peine visibles.

Cependant, le diamètre de la buse étant si petit, les temps d'impression sont plus longs qu'avec une buse de 0,4 mm, par exemple. En outre, les matériaux spéciaux, par exemple les filaments avec des particules, ne peuvent pas être imprimés avec de petites buses. Le risque d'obstruction de la buse est également beaucoup plus élevé qu'avec des buses plus grandes.

Grandes buses > 0,4 mm

Les grandes buses d'imprimante permettent un débit de matériau plus élevé, des hauteurs de couche plus importantes et des temps d'impression réduits. L'extrusion plus large et les couches plus épaisses donnent aux modèles imprimés une plus grande stabilité, mais ils ne présentent pas une résolution et des détails aussi fins. Les buses plus larges se bouchent en outre rarement, ce qui les rend idéales pour les matériaux spéciaux tels que le bois, la fibre de carbone ou les filaments phosphorescents.

En raison de la possibilité d'impression rapide, les buses de grande taille sont particulièrement recommandées pour le prototypage rapide.

⇒ Fait : lors d'une impression avec une hauteur de couche de 0,4 mm, le temps d'impression est presque réduit de moitié par rapport à une hauteur de couche de 0,2 mm.

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Matériaux de buse

En raison de leur conductivité thermique relativement élevée, les buses d'imprimante 3D sont constituées de différents métaux qui affectent le processus d'impression 3D de différentes manières. Comme certains filaments ont des propriétés abrasives et usent donc certains types de métal plus rapidement que d'autres, vous devez choisir le matériau de la buse en conséquence.

Nous énumérons ci-dessous les différents matériaux des buses, avec leurs avantages et leurs inconvénients, afin de donner un aperçu des différences.

• Buses en laiton / Brass Nozzles

→ max 300°C

Le laiton est le matériau le plus couramment utilisé pour les buses d'imprimantes 3D. Il offre un excellent transfert de chaleur à un coût relativement faible. Cependant, lors de l'impression de filaments spéciaux abrasifs avec des fibres de bois, de carbone ou de métal, une buse en laiton s'use rapidement et devient imprécise.

Pour protéger le matériau relativement souple de la buse contre une abrasion excessive et réduire la friction entre le filament et la buse, une buse en laiton peut être revêtue de nickel ou de chrome.

Avantages

• Bas prix
• Conductivité thermique élevée

Inconvénients

• Faible résistance à l'usure
• Ne convient pas aux matériaux hautement abrasifs

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• Buses revêtues / Coated Nozzles

→ max 500°C

Pour protéger le matériau relativement souple de la buse contre une abrasion excessive et réduire la friction entre le filament et la buse, les buses en laiton ou en cuivre peuvent être revêtues de nickel ou de chrome.

Outre l'amélioration de la résistance aux rayures, un revêtement augmente également de manière significative la résistance à la température de la buse.

Avantages

• Résistance à l'usure supérieure à celle du laiton ou du cuivre normal
• Parfaite polyvalence
• Résistance aux températures élevées
• Conductivité thermique élevée

Inconvénients

• Pas aussi dure que l'acier trempé
• Ne convient pas pour une utilisation permanente avec des matériaux abrasifs

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• Buses en acier / Stainless Steel Nozzles

→ max 500°C

L'acier est un autre matériau apprécié pour les buses, car il offre une résistance à l'usure légèrement supérieure à celle des buses en laiton. Dans une certaine mesure, il empêche également le plastique fondu de coller à ses surfaces et de contaminer l'impression avec du plomb, ce qui est souvent le cas avec les buses en laiton. Les buses en acier sont donc théoriquement adaptées aux matériaux de qualité alimentaire.

L'acier permet d'imprimer une plus large gamme de filaments, mais n'est pas recommandé pour un usage fréquent avec des filaments abrasifs. Il est également moins conducteur de chaleur que le laiton.

Avantages

• Meilleure résistance à l'usure que le laiton
• Peut être utilisé pour les filaments alimentaires

Inconvénients

• Conductivité thermique inférieure à celle du laiton
• Résistance à l'usure inférieure à celle de l'acier trempé

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• Buses en acier trempé (Hardened Steel Nozzles)

→ max 500°C

Les buses en acier trempé sont une option utile pour les imprimantes 3D car elles sont suffisamment résistantes pour un usage fréquent avec des matériaux abrasifs (10 fois plus résistantes à l'usure que les buses en laiton) et offrent littéralement des années d'utilisation sans remplacement.

Cependant, ce matériau a une conductivité thermique encore plus faible que les deux matériaux précédents et est plus cher à l'achat. La surface interne de la buse n'étant pas aussi lisse que celle d'autres matériaux de buse plus "souples", la qualité d'impression peut s'en trouver diminuée.

Avantages

• Haute résistance à l'usure
• Très durable
• Convient aux matériaux abrasifs

Inconvénients

• Conductivité thermique inférieure
• Qualité d'impression inférieure
• Coût plus élevé

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• Buses à rubis / Brass Ruby Nozzles

→ max 550°C

Les buses dont l'embout est en rubis appartiennent au segment haut de gamme des buses pour imprimantes 3D. En règle générale, les buses à rubis sont des buses en laiton, avec ou sans revêtement, dont l'extrémité est ornée d'un rubis. Comme le trou dans le rubis peut être usiné de manière très précise, les tolérances sur le diamètre sont minimes.

La pointe en rubis de la buse offre une résistance supplémentaire à l'usure, ce qui est particulièrement utile lors de l'impression de filaments spéciaux. Par rapport aux autres types de buses, la buse en rubis est la plus chère.

Avantages

• Conductivité thermique élevée grâce au corps en laiton
• Haute résistance à l'usure
• Résistance aux températures élevées

Inconvénients

• Coût plus élevé

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Comment changer la buse de l'imprimante 3D

Vous voulez changer la buse de votre imprimante 3D ? Dans notre vidéo, nous vous montrons exactement ce à quoi vous devez faire attention lorsque vous remplacez la buse de votre imprimante 3D.

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