Les lits de chaleur ont deux objectifs:
- Augmentez l'énergie de surface du lit d'impression pour améliorer la force de liaison de la première couche (particulièrement important lors de l'utilisation de surfaces comme PEI ou Kapton)
- Gardez les quelques millimètres inférieurs de l'impression suffisamment chauds pour fournir une base sans déformation pour le reste de l'impression.
Le bit sur l'énergie de surface est simple. La plupart des matériaux sont plus collants à chaud qu'à froid. En comparaison, les surfaces de lit à liaison mécanique pure comme le ruban et le carton perforé de peintre ne bénéficient pas particulièrement de la chaleur du lit.
La déformation est un peu plus compliquée. La cause fondamentale du gauchissement est lorsque la couche précédente peut refroidir et se contracter thermiquement avant que la couche suivante ne soit déposée. Lorsque vous collez un matériau expansé chaud sur un matériau froid contracté, de grandes contraintes de cisaillement sont générées lorsque le matériau frais se refroidit et se contracte. Ces contraintes de cisaillement entre couches s'accumulent ensuite sur de nombreuses couches en contraintes de flexion à grande échelle qui tentent de décoller les bords de l'impression du lit.
Ainsi, pour éviter la déformation, nous devons minimiser la quantité que la couche précédente peut refroidir avant que la couche suivante ne descende. Mais nous en avons besoin pour refroidir solide afin que l'impression ne s'affaisse pas dans un désordre pâteux. Il s'agit d'un acte d'équilibrage: refroidir le plastique solide sans le refroidir excessivement. La température optimale pour l'impression est juste autour de la pointe de verre du plastique: c'est la température à laquelle le plastique devient complètement solide et les contraintes de contraction thermique commencent à s'accumuler.
L'extrudeuse pompe plus de chaleur dans l'impression car elle dépose du plastique fondu et rayonne un peu de chaleur. Nous voulons donc régler la température du lit chauffant un peu en dessous de la pointe de la vitre pour garantir que l'impression puisse refroidir. Maintenant, cela devient un peu difficile, car le capteur de température du lit d'impression de chacun est différent. Ce qui compte, c'est la température de surface du lit. Beaucoup de gens doivent régler la température de leur lit un peu plus haut que la température de surface réelle. C'est juste quelque chose que vous devez calibrer via les résultats d'impression. Le point exact du verre à incandescence (Tg) dépend également du mélange.
- ABS: Tg est d'environ 105 ° C, température optimale du lit 95 ° C dans un environnement chaud à faible débit d'air
- PLA: Tg est d'environ 55 ° C, la température optimale du lit est de 55 ° C dans un environnement frais à débit d'air élevé, car le PLA retient la chaleur et est lent à refroidir par rapport aux autres filaments
- PETG: Tg est d'environ 70 ° C, la température optimale du lit est de 60 à 70 ° C avec un débit d'air doux
- Le nylon ne fonctionne pas vraiment avec ces règles car il est semi-cristallin, ce qui signifie qu'il "gèle" bien au-dessus de sa Tg et commence ainsi à accumuler une contrainte de déformation à des températures assez élevées ... les conseils varient énormément, de l'impression à froid au lit 120C
- PC: Tg est d'environ 150 ° C, la température optimale du lit est de 130 ° C
Il existe d'autres écoles de pensée, par exemple l'impression de la première couche sur une surface beaucoup plus chaude que Tg pour une bonne adhérence, puis la baisse de la température du lit à une valeur légèrement inférieure à Tg pour permettre à l'impression de se solidifier. Cela fonctionne très bien aussi.
Mais, avec tout cela, il est important de comprendre que le lit chauffant ne garde que le bas de l'impression au chaud. À un centimètre de la plaque de fabrication, l'impression est généralement beaucoup plus proche de la température ambiante que de la température du lit. Les chambres de construction chauffées sont donc beaucoup plus efficaces pour les gros tirages. Mais les lits chauffants sont encore assez efficaces, car ils permettent de construire une fondation solide et sans déformation qui résiste aux contraintes de déformation induites par les zones plus froides plus haut dans l'impression.