Impression ASA sur Ender-3 S1 pro

Je donne ici quelques informations sur mes impressions 3D avec du filament ASA. Rien d'extraordinaire mais si ça peut aider quelqu'un, ça sera toujours ça de gagné.

Préambule

Je dispose d'une imprimante 3D Creality Ender-3 S1 Pro achetée pour faire des impressions 3D, bien sûr, mais surtout, en mesure d'utiliser des filaments « techniques » nécessitant des températures d'impression plus élevées que le PLA.

Comme je suppose à peu près tout le monde, j'ai débuté avec du PLA pour prendre en main la machine. Globalement, je n'ai pas eu de problèmes (une fois réglé un gros problème : j'avais acheté cette machine d'occasion et je n'avais pas vérifié la buse installée : 0,2mm alors que la valeur la plus courante est 0,4mm. D'où des galères sans fins lors de mes premiers essais dont tous les paramètres étaient prévus pour une buse de 0,4mm. Passons. Une fois la buse changée, l'imprimante a très bien fonctionné).

J’ai donc commencé par acheter un échantillon de filament ASA de la marque OPY sur Aliexpress que j’ai testé en imprimant une petite pièce (une équerre pour l’assemblage de cadres).

J’ai eu beaucoup de difficulté pour que le filament adhère et je m’en suis sorti grâce à de la colle UHU.

L'échantillon ayant finalement donné satisfaction, j'ai acheté une bobine et j’ai tenté de faire d’autres pièces, certaines complexes, d’autres très simple, avec des problèmes en série et une constante, un gauchissement quasi systématique (warping) quels que soient les moyens utilisés pour les éviter (colle, impression d’un support dédié, radeau, etc.).

J’ai donc tenté un autre filament de la marque FormFutura ApolloX dont le fabricant affirme qu'il a une très bonne adhérence et une absence de gauchissement.

Le résultat a été catastrophique, pire qu’avec le filament chinois (en fait, je n’ai rien pu imprimer que des pâtés !).

Je me suis donc décidé à reprendre les réglages de l’imprimante et à les tester sur une pièce très simple (un disque de 40mm de diamètre et d’1mm d’épaisseur avec un trou en son centre de 15mm).

Et de fait, ça valait la peine… Ces essais confirment ce que tout le monde dit sur l’importance de réglage du plateau, sauf que je pensais avoir déjà très bien réglé le plateau. Peut-être s’est-il déréglé dans le temps.

Je vous explique la façon dont j’ai fait ces réglages et je vous donne quelques photos des différents résultats.

Le ASA

Du point de vue de l’impression, le ASA est très proche de l’ABS (mêmes ennuis). Son principal intérêt par rapport à l’ABS est sa résistance aux UV ce qui facilite son utilisation en extérieur.

Pour le reste, je vous laisse vous renseigner sur les sites spécialisés qui en parlent.

Les prérequis

• La température d’impression est de l’ordre de 240 à 260° donc l’imprimante doit être conçue pour atteindre ces températures.
• Le ASA est très sensible au gauchissement (warping). Il est donc fortement conseillé (obligatoire en fait) de l’imprimer dans une enceinte close qui maintient la température la plus constante possible.
• La température du lit est de l’ordre de 90 à 100°. Il faut donc avoir un plateau chauffant.

Sans ces trois prérequis (en particulier le premier), il n’est normalement pas possible d’imprimer avec ce filament.

Les réglages

Le plateau

Le réglage du plateau (en fait, de la position de la buse par rapport au plateau) est primordial, on ne le répètera jamais assez. Mais les explications des fabricants concernant ce réglage sont parfois imprécises.

Sur la Creality Ender-3 S1 pro, il est expliqué qu’il faut d’abord faire une mise a niveau automatique, puis ensuite, faire une mise à niveau « assistée » (disons, « manuelle » pour faire plus simple) afin de régler la position de la buse par rapport au plateau et l’offset Z. On précise par ailleurs que si la différence de niveau est supérieure à 2mm, la mise à niveau automatique ne fonctionnera pas et qu’il faut passer directement à la mise à niveau manuelle.

Sauf que si la mise à niveau automatique a initialement fonctionné, il est possible que la mise à niveau manuelle qui suit introduise après coup une différence de plus de 2mm ce qui ruinera les résultats de la mise à niveau automatique.

En fait, je pense qu'il est préférable de faire d’abord une mise à niveau manuelle puis une mise à niveau automatique, puis de nouveau, une vérification de la mise à niveau manuelle. C’est faisable en partant des réglages « usines » dans lesquels, les différences de niveau enregistrés sont probablement identiques pour les 16 points de mesure.

Mais lorsque vous partez d’un plateau déjà réglé, vous ne connaissez pas les différences de niveau enregistrées et à part une réinitialisation aux paramètres usine, vous n’avez aucun moyen de vous assurer qu’elles ont toutes la même valeur. En particulier, il y a une probabilité faible mais non nulle que vous partiez sur un pateau déjà de guingois et que vos réglages manuels empêchent la mise à niveau automatique qui doit suivre. Et pour des raisons que je qualifieraient « d'esthétiques » et qui n'ont rien de scientifiques, je préfère que le réglage amène à un plateau le plus horizontal possible, comme pour les imprimantes ne bénéficiant pas de la mise à niveau automatique.

Donc, mon conseil : avant un réglage de plateau, faite une réinitialisation aux paramètres « usine ». La procédure peut ensuite être la suivante :

• Ce n’est pas indispensable mais pour ma part, je fais le réglage avec un lit à température d’impression (90 à 100°) et une buse à température d’extrusion (par exemple, 240°). Rassurez-vous, il n’y a normalement pas besoin de refaire les réglages lorsqu’on est amené à changer de température : un réglage fait pour une buse à 200° doit normalement rester correct pour une buse à 250°.
• Réglez les molettes à peu près à la même hauteur, par exemple, en partant de la position ou les ressorts sont les plus compressés, puis en les dévissant chacune de quelques tours (peut-être une dizaine).
• Choisissez un Z-offset tel que le risque que la buse touche le plateau soit nul (sur mon imprimante, il s'agit d'une valeur positive).
• Lancez une procédure de réglage manuel (« Aux Level »).
• Réglez le Z-offset lorsque la buse est en position 1. Le principe est de mettre une feuille de papier A4 (j’utilise du 80g/m²) et de régler la buse de façon à ce que se produise un frottement de la feuille lorsqu’on tente de la faire bouger. Il faut qu’il soit significatif mais évidemment, il ne faut pas que la feuille soit bloquée ou qu’elle s'arrache.
• En suivant le même principe (la feuille de papier), réglez les positions 2, 3, 4 et 5 mais cette fois-ci, en utilisant les molettes.

• Revérifiez la position 1 et refaite le réglage du Z-offset si nécessaire. Puis, revérifiez les autres positions, jusqu’à ce que le réglage soit satisfaisant.
• Faite ensuite une mise à niveau automatique.
• Refaite un dernier réglage manuel (il s’agit plutôt d’une vérification).

Autres paramètres

La petite pièce que j’ai faite pour les tests correspondait à un besoin réel : un objet dont le fond était circulaire avec un trou en son centre. Avec les paramètres retenus, elle avait une épaisseur de 8 couches plus le fond.

Les impressions ci-dessous ont été réalisés avec du ASA FormFutura ApolloX avec les principaux paramètres suivants (sous CURA Utimaker) :

Valeurs par défaut pour le ASA générique sauf :

• Refroidissementt inactivé (important).
• Aucun motif pour faciliter l’adhésion de la pièce.
• Hauteur de la couche = 0,1mm.
• Pour la température, j’ai fait 3 tests à 240° et un test à 250°. La température du plateau était de 90°.

Adhésion

J’ai mis de la laque à cheveux (Vivelle DOP extra-forte) pour augmenter l’adhérence sur le plateau (habituellement, je suis obligé de mettre de la colle UHU).

Les tests

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Test 1 avec le filament FormFutura ApolloX

Le point de départ était le réglage avec lequel je réalisais mes impressions en PLA (et quelques impressions réussies en ASA). J’ai refait une mise à niveau manuelle en prenant 2 feuilles A4 pour la hauteur entre la buse et le plateau. L’impression a échoué dès les premiers lignes (pas de collage). J’ai ensuite diminué le Z-offset (-3,45) et j’ai obtenu la première pièce sur la photo.

J'ai eu un gauchissement rapide de la pièce et un décollement aux alentours de la 5ème couche.

Test 2 avec le filament FormFutura ApolloX

J'ai refait la mise à niveau du plateau avec une feuille A4 (80g/m²). Pour la réinitialisation du nivellement automatique, j’ai simplement positionné les molettes pour que les ressorts soient comprimés au maximum, puis je les ai dévissées de quelques tours (pour chaque molette, le même nombre de tours). Le Z-offset, était de 3,45mm (au centre).

La pièce (la seconde sur la photo) a pu s’imprimer complètement mais j’ai commencé à avoir du gauchissement à partir de la 5ème couche environ.

Test 3 avec le filament FormFutura ApolloX

Pas de changement des réglages par rapport au test 2 sauf le Z-offset que j'ai mis à -3,50mm.

Le résultat est la troisième pièce sur la photo. Il n'y a quasiment pas de gauchissement (la déformation que l'on perçoit est due au décollage à chaud car j’ai un peu forcé).

Test 4 avec le filament FormFutura ApolloX

Pas de changement de réglage par rapport au test 3 sauf température d’impression à 250°. Je n’ai pas pu décoller la pièce juste après l’impression (j’ai réussi à froid). Il n'y a aucun gauchissement. C'est la quatrième pièce sur la photo.

Test 5 avec le filament chinois OPY

J'ai fait un test (sur la base des paramètres du Test 4) avec le filament chinois de la marque OPY.

Le gauchissement apparait très rapidement et la pièce se décolle aussi très rapidement. Donc, au final, je ne conseille pas cette référence et désormais, je vais m'en tenir au FormFutura ApolloX.

En conclusion

Il ne faut pas perdre espoir  !

L’impression du ASA impose des paramètres assez pointus. Les quelques tests simples réalisés avec un réglage du plateau assez poussé (ça se joue à 0,05mm pour le Z-offset) permettent de déterminer les meilleurs (?) réglages.

Et la marque du filament a une importance plus grande que pour le PLA. Plusieurs marques revendiquent l'absence de gauchissement et une bonne adhésion. Le fait qu'elles le revendiquent n'est pas une garantie mais ce sont deux critères importants à prendre en compte.

Septembre 2023