La réussite des impressions 3D est le résultat de l’addition de nombreux facteurs. En effet, la fiabilité du matériel, la qualité des consommables ou encore le bon réglage des paramètres sont des exemples de facteurs. La calibration de l’imprimante 3D fait également partie de ces facteurs importants permettant l’obtention de pièces réussies.
Pour ce contenu, nous utiliserons comme exemple la calibration de l’imprimante Ultimaker S5. Les étapes de calibrations peuvent varier sensiblement en fonction de la marque de votre matériel.
La calibration du plateau est une étape importante permettant de garantir la réussite de la première couche d’impression. Cette première couche sera essentielle pour obtenir une pièce complète de qualité.
Une mauvaise calibration de plateau peut entraîner deux problèmes. Si la buse est trop éloignée du plateau, le filament ne va pas adhérer correctement au plateau.
Afin de réaliser la calibration, il sera important de vérifier la propreté du matériel. La buse devra être propre et ne pas contenir de résidus de matériau. Il sera également important de procéder au calibrage sur un plateau propre, sans traces d’impression ou d’adhésif.
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L’évolution technologique des machines permet désormais d’intégrer des systèmes automatiques de nivelage du plateau. En effet, la calibration peut se faire automatiquement sur les derniers modèles d’imprimantes comme l’Ultimaker S3 ou encore la Raise3D E2. Ces capteurs vont recueillir les informations concernant la hauteur du plateau de construction et les traduire de manière à compenser les erreurs de nivelage.
Le nivelage ou nivellement manuel du plateau s’effectue en suivant un certain nombre d’étapes, expliquées sur l’écran de votre machine. Après s’être rendu dans le menu Préférences > Maintenance > Plateau > Nivellement manuel et avoir sélectionné Démarrer, la machine se prépare à la calibration.
Trois points seront à contrôler afin de laisser un espace de 1mm entre le plateau et la buse. Le premier point se trouve au milieu du plateau. L’ajustement se fait depuis les flèches de l’écran tactile. Ces trois points sont de nouveau contrôlés à l’aide d’une une carte de calibration. La carte devra glisser entre la buse et le plateau tout en laissant ressentir une légère résistance.
Après cela, l’étape de vérification utilisant la carte de calibration sera également à effectuer pour la deuxième buse.
Le lift switch ou interrupteur de levage est le système qui permet au second Print Core d’être abaissé ou soulevé. Ce processus de levage est important car il permet de ne pas endommager les impressions en cours lors de la réalisation de pièces en double extrusion.
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Le calibrage de ce lift switch est effectué de base sur les Ultimaker S5 lors de leur livraison. Se rendre dans le menu Préférence > Maintenance > Tête d’impression > Calibrer l’interrupteur de levage et appuyer sur Démarrer le calibrage. Actionner l’interrupteur de levage de sorte à ce qu’il pointe vers l’avant de l’imprimante. Déplacer manuellement la tête d’impression afin de faire s’enclencher l’interrupteur dans le commutateur présent sur la machine, puis confirmer.
Après avoir confirmé, la tête d’impression va se remettre en position d’origine et va venir tester automatiquement les réglages effectués. La calibration sera donc réussie si l’interrupteur s’actionne lorsque l’imprimante est en fonctionnement.
L’offset X/Y ou décalage horizontal X/Y correspond à la distance horizontale entre les buses sur les axes X et Y. Il faut penser à bien le paramétrer afin de s’assurer de réussite des impressions en double extrusion.
Le calibrage de l’offset X/Y permet notamment de s’assurer que l’extrusion des deux matériaux ou deux couleurs insérés sur la machine soit parfaitement alignée.
Pour effectuer la calibration, une feuille de calibration se trouvant dans le pack d’accessoires fourni avec la machine sera nécessaire. Il est important de vérifier et de contrôler l’installation de deux Print Cores et de deux bobines de filaments.
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La calibration de l’offset X/Y s’effectue dans le menu Préférences > Maintenance > Tête d’impression > Calibrez le décalage XY. En démarrant le calibrage, la machine va commencer l’impression de deux motifs en forme de grille sur le plateau.
L’alignement de la feuille et du plateau permettra de définir le numéro sur lequel les lignes de l’impression et du motif sur la feuille sont le mieux alignées. Il faudra ensuite reporter ces numéros pour la grille X et la grille Y directement sur l’interface tactile de la machine.
Lorsque ces numéros seront renseignés, l’imprimante pourra procéder à l’enregistrement de la calibration.
Si l'étalonnage ressemble à du grec pour vous, la première chose à savoir est que l'étalonnage est une fonction de l'imprimante qui vise à optimiser la qualité d'impression et à améliorer la densité des couleurs. Pour être plus précis, si nous voulons nous assurer que les images en couleur que nous allons imprimer correspondront à ce que nous voyons à l'écran, nous devons savoir comment étalonner les couleurs de l'imprimante.
En bref, il faut calibrer la couleur de l'imprimante pour que les teintes imprimées soient une reproduction aussi fidèle que possible de ce que nous voyons à l'écran.
Comme les imprimantes impriment, par défaut, avec des imperfections, il faut les calibrer afin de corriger ces dernières, cela nécessite un outil et un logiciel spécifique. Sans calibrage, l’imprimante imprime de la même façon pour n’importe quel type de papier ou de qualité d’encre. Or cela peut influencer de manière non négligeable la qualité d’impression.
La plupart des imprimantes fonctionnent à base de quatre couleurs : cyan, magenta, jaune et noir (CMJN). Chaque type de support d’impression (papier mate, brillant, photo, etc.) absorbe à sa manière ces couleurs. Les résolutions d’impression influent sur l’espacement des gouttelettes d’encre émises par l’imprimante, influençant également le calibrage.
Le calibrage d’imprimante se fait à l’aide d’un logiciel de calibrage d’imprimante et d’un kit spécifique. Il peut s’agir d'un colorimètre, d’un spectrophotomètre ou d’un spectrocolorimètre calibré.
Pour calibrer votre imprimante vous-même, vous allez avoir besoin d'une sonde un peu spéciale, différente (sauf exception) de votre sonde d'écran : un spectrophotomètre ou spectrocolorimètre.
Une sonde de calibrage d'écran s'appelle un colorimètre or pour calibrer une imprimante il faut utiliser un autre type d'appareil. Or il en existe deux sortes pour calibrer une imprimante photo : un spectrophotomètre ou un spectrocolorimètre.
La création d'un profil ICC d'imprimante se fait, vous le savez maintenant, grâce à un logiciel de création de profil ICC comme i1 Profiler de X-Rite, remplacé à l'été 2021 par le logiciel ccProfiler de Calibrite (qui a racheté X-Rite), l'i1Studio d'X-Rite qui maintenant s'appelle le ColorChecker Studio ou encore SpyderPRINT 5 de Datacolor et d'une mire dont on connaît le fichier de référence (donc les couleurs L*a*b* de chaque patch que l'imprimante devrait imprimer idéalement).
Avant de procéder à l’étalonnage, il faut choisir l’imprimante, le jeu de cartouche d’encre, le type de support d’impression (papier), la résolution de l’impression et les paramètres d’impression.
Ensuite, il faut imprimer une mire ou une table d’échantillons de couleurs dont on connait à l’avance les coordonnées colorimétriques. Cette mire va servir de référence par la suite.
Enfin, il faut procéder à la caractérisation de l’imprimante. L’outil de calibrage que l’on fait passer sur chaque échantillon de couleur contenu sur la mire va permettre d’en lire la valeur pour que le logiciel la compare avec les caractéristiques de l’imprimante.
Il est temps de créer le profil ICC de ce couple imprimante/papier. Pour mesurer les patchs colorés on a besoin d'un appareil de mesure. Un appareil qui est capable de mesurer les couleurs avec précision s'appelle un spectrophotomètre (ou, peu moins "précis", un spectrocolorimètre).
La calibration de l’imprimante est une tâche qui demande du temps et de la précision. La personne responsable du calibrage doit donc être attentive et minutieuse. Cependant, la calibration présente de nombreux avantages. En effet, elle permet d’obtenir un rendu presque exact de l’image attendue (au niveau des couleurs). Malgré un coût du matériel élevé il peut au final s’avérer bénéfique. En effet, après une calibration, le nombre d’impression « essai » diminue, voire n’existe plus.
Ainsi, une fois effectué avec précision, le calibrage de l’imprimante apporte divers avantages pour l’entreprise.
Le calibrage peut se faire manuellement sur place ou en ligne.
| Outil | Type | Description |
|---|---|---|
| Colorimètre | Sonde | Utilisé pour calibrer les écrans, mesure les couleurs. |
| Spectrophotomètre | Sonde | Peut calibrer les écrans et les imprimantes, mesure les couleurs avec précision. |
| Spectrocolorimètre | Sonde | Alternative au spectrophotomètre, moins précis mais suffisante pour certains usages. |
| Logiciel de calibrage | Logiciel | Permet de créer des profils ICC et de gérer les couleurs de l'imprimante. |
La calibration d’une imprimante 3D est une étape cruciale pour obtenir des impressions de haute qualité. Que vous soyez un débutant ou un utilisateur expérimenté, comprendre comment calibrer correctement votre machine peut faire toute la différence entre un projet réussi et un échec. Nous aborderons des concepts tels que la différence entre une imprimante calibrée et non calibrée, le test du flow avec les parois d’un cube, et comment effectuer une calibration efficace de la température et de la rétractation. Finalement, nous vous guiderons à travers les étapes pour tester le surplomb et ajuster les steps par millimètre pour obtenir des résultats optimaux. Préparez-vous à découvrir comment maîtriser votre imprimante 3D.
Une imprimante 3D calibrée correctement offre une précision et une définition nettement améliorées par rapport à sa version non calibrée. Les objets imprimés auront des dimensions exactes, une meilleure adhérence de la première couche et une finition de surface plus lisse. Cela se traduit par une esthétique accrue et une fonctionnalité améliorée, particulièrement importante pour les pièces qui s’assemblent ou ont des tolérances serrées.
D’un autre côté, une imprimante non calibrée peut entraîner des erreurs dimensionnelles, des couches qui ne se soudent pas bien entre elles, et même des échecs d’impression. Les impressions peuvent se détacher du lit, avoir des couches qui se décalent ou des surfaces rugueuses. Ces problèmes coûtent non seulement du temps, mais aussi des matériaux, rendant la calibration essentielle pour rentabiliser votre expérience d’impression 3D.
Tester le flow avec les parois d’un cube est une méthode éprouvée pour calibrer le débit de filament de votre imprimante. Cela implique l’impression d’un cube à simple paroi sans dessus ni dessous pour mesurer l’épaisseur des murs imprimés. En mesurant l’épaisseur de la paroi avec un pied à coulisse, vous pouvez comparer les valeurs obtenues avec celles attendues par votre slicer. Si les différences sont importantes, ajustez le flow rate jusqu’à ce que l’épaisseur des parois corresponde à celle spécifiée. Cela assure que le volume de filament extrudé est correct, améliorant ainsi non seulement la précision des dimensions, mais aussi la qualité globale des impressions.
La calibration de la température, aussi connue sous le nom de TowerTemp, aide à déterminer la température optimale pour le filament choisi. Ce test implique l’impression d’une tour multizone où la température est modifiée à différentes hauteurs de chaque zone. Cette méthode vous permet d’observer comment le filament se comporte à chaque température, révélant la température idéale de travail.
Une température correctement calibrée améliore l’adhérence inter-couches, assure une finition de surface plus propre et minimise les problèmes de sous-extrusion ou de sur-extrusion. C’est crucial, particulièrement si vous travaillez avec différents types de filaments qui réagissent de manière unique à la chaleur.
La rétractation est un paramètre essentiel pour réduire les filaments indésirables lors des déplacements sans extrusion. Pour calibrer la rétractation, un test est souvent réalisé en imprimant un modèle comportant de fréquents mouvements non extrudeurs, vérifiant ainsi les effets de traction excessive ou insuffisante du filament.
Un bon réglage de la rétractation permet de minimiser le stringing, notamment lors des changements de position de la tête d’impression. L’ajustement nécessite de trouver l’équilibre entre la distance de rétractation et sa vitesse pour chaque type de filament utilisé.
Ajuster les steps par millimètre est vital pour garantir que l’imprimante extrude le bon volume de filament. Cette calibration débute par la mesure précise de la longueur de filament avec un marqueur à partir du point d’entrée dans le dispositif d’extrusion, puis l’extrusion d’une certaine longueur pour vérifier la quantité exécutée.
En calculant la correction requise et en ajustant les settings dans le firmware ou le slicer, vous obtenez une extrusion précise, menant à des impressions dimensionnellement exactes et esthétiquement correctes.
Le test de surplomb est une pratique courante pour évaluer la capacité de votre imprimante à gérer des angles sans support. En imprimant un modèle composé de plusieurs angles croissants, de 0° à 80°, vous pouvez observer jusqu’à quel point votre imprimante maintient une qualité acceptable sans support.
Ce test permet de régler des paramètres comme la vitesse d’impression et la température, optimisant ainsi la qualité dans les zones sans support. Chaque imprimante et filament pouvant réagir différemment, ajuster ces paramètres assure un bon compromis entre temps d’impression et qualité du modèle final.
La calibration de votre imprimante 3D est une tâche continue qui nécessite de l’attention et de l’ajustement en continu pour garantir des résultats de haute qualité. En suivant ces étapes, vous assurerez que vos impressions sont non seulement esthétiquement plaisantes, mais aussi fonctionnellement précises. De l’ajustement du flow rate à la calibration de température, en passant par le test de surplomb, chaque étape contribue à la maîtrise complète de votre machine, rendant chaque impression une réussite.
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