Imprimantes 3D

Les imprimantes 3D FDM utilisent deux types d’extrudeurs : les Bowden (extrusion indirecte) et les direct drive (extrusion directe). Si le principe d’extrusion reste le même dans les deux cas, la différence se situe à l’endroit où se positionne l’extrudeur qui entraine le filament.

 Il peut être positionné sur la tête d’impression et « tirer » le filament dans le cas d’un extrudeur direct drive, comme sur la Creality CR-10 V3, la Sermoon D1 ainsi que sur les imprimantes 3D professionnelles de la gamme Factomaker comme la GM 20 ou la GN 28.

Dans le cas d‘un extrudeur bowden, il se situera en amont, sur le châssis et décalé de la tête d’impression, dans laquelle il poussera le filament, comme sur de nombreux modèles de la gamme Creality comme sur les CR-10 S Pro V2, la CR-6 SE, mais également les modèles Creality Ender-6 et Ender-7.

Les extrudeurs direct drive :

Dans cette configuration, l’extrudeur pousse le filament directement dans le corps de chauffe (hotend) et la buse. Ce montage permet une extrusion plus fiable et réduit les risques de problèmes d’alimentation en filament.

La proximité entre l’extrudeur et la buse permet également de faciliter la rétractation (le retrait du filament lorsque la tête d’impression doit se déplacer sans extruder de filament, pour reprendre son cycle d’impression à un autre endroit).

La distance réduite nécessite également moins de couple pour le moteur d’extrusion.

Un des principaux avantages de l’extrusion direct est de permettre une utilisation d’un plus large éventail de matériaux, et notamment les filaments souples comme le TPU ou le FiberFlex, il n’y a pas de risque de déformation dans le tube PTFE qui raccorde l’extrudeur à la tête d’impression, contrairement au Bowden, et donc moins de risque de bourrage.

En revanche, l’inconvénient de cette technologie est le poids supplémentaire porté par les axes X et Y, en effet l’extrudeur et son moteur se situant sur la tête d’impression, ils se déplacent sur les axes et peuvent créer plus d’inertie, des vibrations et une oscillation susceptible de faire perdre en précision, il est donc conseillé avec ce type d’extrudeurs de disposer d’un montage mécanique robuste sur les axes, comme sur les imprimantes 3d Professionnelles de la gamme Factomaker.

Les extrudeurs Bowden

Contrairement au système d’entrainement direct, l’extrudeur bowden se situe sur le châssis de l’imprimante. Il pousse le filament dans un tube, généralement en PTFE, appelé tube bowden, jusqu’au corps de chauffe (hotend) et à la buse d’extrusion.

Le poids inférieur de la tête d’impression qui ne comporte dans ce système ni l’extrudeur, ni son moteur, permet une impression plus rapide, plus précise et plus silencieuse. Il est également possible d’obtenir un volume d’impression plus important en augmentant la hauteur de la tête d’impression, a dimension de machine équivalente.

En revanche, la distance entre l’extrudeur et la tête d’impression nécessite un moteur plus puissant avec plus de couple pour compenser les frictions dans le tube PTFE.

La rétractation est moins rapide, il convient d’affiner les réglages d’accélération et de rétractation, le temps de réaction étant plus long, pour éviter le phénomène de filage.

Certains filaments sont déconseillés, les matériaux souples comme le TPU ou le Fiberflex peuvent faire du bourrage (il convient dans ce cas de baisser la vitesse d’impression), la difficulté peut être atténuée en utilisant un tube PTFE mieux calibré comme les tubes Capricorn. Certains filament abrasifs peuvent également user prématurément le tube PTFE.