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Meilleures pratiques pour l’impression avec les imprimantes de génération Form 4 et Form 4L

Pour obtenir les meilleurs résultats d’impression, tenez compte des conseils et des directives suivants lorsque vous travaillez avec votre imprimante de génération Form 4 ou Form 4L.

Conception du modèle

Une impression 3D réussie commence par un modèle bien conçu. Consultez les spécifications de conception de votre imprimante pour connaître les meilleures pratiques afin d’optimiser les conceptions et de réduire les erreurs.

Préparation de l’imprimante

Avant de lancer une impression, effectuez les vérifications suivantes pour réduire le risque de défauts ou d’erreurs d’impression dus à des fragments.

Inspectez le bac à résine pour vérifier qu’il n’y a pas de fragments.
Inspectez la plateforme de fabrication et assurez-vous qu’elle est propre et sèche.
Si vous imprimez avec la Form 4 Flex Build Platform ou la Form 4L Flex Build Platform, suivez les instructions de Formlabs pour la configuration des impressions sur des surfaces d’impression flexibles.

Utilisez un mélangeur par bac à résine. Si vous transférez un mélangeur dans un bac qui utilise un matériau différent, lavez-le toujours d’abord avec un solvant propre (par exemple, dans la Form Wash) pendant 5 à 10 minutes. Le transfert de mélangeurs entre des résines opaques et transparentes peut entraîner une contamination par la couleur.

Lorsque vous configurez une tâche d’impression, réfléchissez bien à l’orientation de votre modèle. L’impression du même modèle dans des orientations différentes peut donner des résultats sensiblement différents en termes de finition de surface, de temps d’impression et de précision dimensionnelle. Dans certains cas, l’orientation d’un modèle peut même faire la différence entre une impression réussie et une impression ratée. Consultez Déplacement et rotation d’un modèle dans PreForm pour plus d’informations sur la façon de manipuler les modèles dans PreForm.

Cette section décrit quelques recommandations générales pour l’orientation des modèles lors de l’impression avec les imprimantes de génération Form 4 et Form 4L, mais toutes les recommandations ne s’appliquent pas à tous les modèles ou à toutes les tâches d’impression.

En résumé :

Imprimez les sections les plus grandes de la pièce plus près de la plateforme de fabrication. Si possible, imprimez directement sur la plateforme de fabrication pour mieux contraindre la pièce et éviter qu’elle ne se déforme.
Réduisez au minimum la surface de la section transversale XY des couches de votre modèle et orientez les pièces verticalement le long de la plus grande dimension pour aider à atténuer l’enroulement. De même, minimisez le changement de surface entre les couches.
Les pièces peuvent être autoportantes lorsque le matériau est rigide et que l’angle par rapport à l’horizontale est supérieur à 45°.
Orientez les modèles de manière à ce que les éléments se ramifient à partir d’une base commune pendant l’impression plutôt que de fusionner.

Impression directe sur la plateforme de fabrication

Imprimez les pièces directement sur la plateforme de fabrication dans la mesure du possible. Cela nécessite au moins une face plane, bien que de petits chanfreins autour des bords de cette face puissent faciliter le retrait de la pièce. Les pièces imprimées directement sur la plateforme de fabrication présentent généralement le moins de déformations et de rétrécissements, en plus d’utiliser moins de supports.

Étant donné que la plateforme de fabrication limite le rétrécissement, les couches inférieures sont souvent surdimensionnées dans le plan XY. Vous devrez peut-être ajuster vos modèles si un ajustement parfait est essentiel. Vous pouvez toujours soutenir une pièce imprimée directement sur la plateforme de fabrication en changeant le type de base en None (Aucun), en profitant à la fois des supports et de la plateforme de fabrication.

Modèle dans PreForm sur la plateforme de fabrication avec des supports

Pour les pièces imprimées directement sur la plateforme de fabrication sans support ni base :

Chanfreinez les bords de la surface placée contre la plateforme de fabrication.
Si vos pièces n’adhèrent pas à la plateforme de fabrication, laissez au moins un bord de la face imprimée directement sur la plateforme de fabrication sans chanfrein. Le fait de rendre une face de la pièce perpendiculaire à la surface d’impression réduit et modifie l’angle de ce vecteur de force, ce qui aide la pièce à adhérer à la plateforme de fabrication.
Pour les pièces fines qui peuvent avoir du mal à adhérer à la plateforme de fabrication, en particulier sur les imprimantes de génération Form 4L, ajoutez un bord pour augmenter la surface de contact. Vous pouvez ajouter une base à l’aide du logiciel de modélisation 3D de votre choix ou de l’éditeur de paramètres PreForm. Modifiez le champ de l’exposition et de l’offset des premières couches et ajoutez un petit offset négatif pour créer intentionnellement un bord.

Orientez les plus grandes régions le plus près possible de la plateforme de fabrication

Orienter les modèles grands et longs de manière à ce que la partie la plus lourde du modèle soit dirigée vers la plateforme de fabrication permet de fixer plus tôt dans l’impression un plus grand nombre de points de contact au modèle, ce qui réduit la probabilité que la pièce se détache des supports.

Une pièce longue dont les éléments les plus lourds sont orientés à l’opposé de la plateforme de fabrication

Une pièce longue dont les éléments les plus lourds sont orientés vers la plateforme de fabrication

Dans l’orientation de gauche, les plus petites surfaces de section transversale sont situées le plus près de la plateforme de fabrication et la pièce augmente de taille au fur et à mesure de l’impression. Il y a relativement peu de points de contact adhérant à la pièce jusqu’à la fin de l’impression. Ces facteurs augmentent la probabilité que la pièce soit arrachée des points de contact par la force de levage de la pièce hors du film du bac après chaque couche.

Dans l’orientation de droite, la partie du modèle ayant la plus grande section transversale est imprimée en premier, ce qui permet d’adhérer plus de points de contact au modèle dans les premières couches de l’impression. Incliner cette pièce plus verticalement permet également d’éviter que la face plate au bas du modèle ne s’enroule. Pour plus d’informations, consultez la section Orientation des modèles pour éviter la déformation des pièces.

Éviter de fusionner les éléments

Les modèles comportant des éléments ramifiés doivent être orientés de manière à ce que les branches partent d’une base commune, plutôt que de fusionner. On peut également considérer qu’il s’agit de diminuer le nombre de minima sur l’échantillon.

Une pièce dont les éléments ramifiés s’impriment séparément avant de fusionner, ce qui augmente le risque d’échec d’impression

Une pièce dont les éléments ramifiés sont imprimés à partir d’une base commune

Dans l’orientation de gauche, les pédoncules oculaires de l’escargot sont d’abord imprimés comme des éléments distincts qui fusionnent dans la tête, ce qui peut entraîner des erreurs d’impression. L’orientation de droite est préférable, car les pédoncules oculaires se forment à partir de la tête de l’escargot. Cette orientation permet également d’orienter les détails les plus précis du modèle à l’opposé de la plateforme de fabrication afin d’éviter les marques de support sur le dessus de la coquille de l’escargot.

Orientation des modèles pour éviter la déformation des pièces

La déformation est l’un des problèmes les plus courants de l’impression 3D, entraînant des imprécisions dimensionnelles, des défauts de surface, voire une défaillance complète au début du processus d’impression. Vous trouverez ci-dessous un tableau des artefacts de déformation que vous pouvez rencontrer lors de l’utilisation d’une imprimante de génération Form 4 ou Form 4L, une explication des raisons pour lesquelles ils se produisent et des stratégies pour les atténuer ou les éviter.

Défaut d’impression	Cause	Stratégies d’atténuation
Retrait dû à des changements soudains de la section transversale (également connu sous le nom de « retrait en forme de H »)	Retrait sur une longue portée ou une grande section transversale. La figure ci-dessous montre un modèle comportant plusieurs boîtes internes. Si elle est orientée de manière à ce que les boîtes soient parallèles à la plateforme de fabrication, elle se déformera au niveau de la couche dont la section transversale augmente brusquement. Ce concept s’applique à de nombreuses géométries, y compris les pièces en forme de C ou de boîte.	Réorientez le modèle de manière à ce qu’il soit orienté à 45° par rapport à l’horizontale, ce qui réduit la variation de la surface de la section transversale entre les couches. Téléchargez le fichier FORM pour tester la pièce vous-même.
Enroulement des bords	Chaque nouvelle couche exerce une force sur la pièce lorsqu’elle se rétracte. Au fil du temps, l’accumulation de ces forces peut provoquer la déformation de la pièce ou sa rupture des supports.	Réorientez le modèle de manière à ce qu’il soit orienté à 45° par rapport à l’horizontale, en minimisant le rétrécissement. Téléchargez le fichier FORM pour tester la pièce vous-même.
Enroulement des grandes surfaces	Les forces décrites ci-dessus pour l’enroulement des bords peuvent également affecter et être observées dans les pièces volumineuses.	Faire pivoter la plus grande surface à l’écart de la plateforme de fabrication minimise la surface de la section transversale et évite toute fusion de caractéristiques plus importantes. L’impression directe sur la plateforme de fabrication permet également de maintenir la pièce à plat si elle ne se décolle pas pendant l’impression. Cependant, cela peut entraîner un surdimensionnement des couches inférieures. Téléchargez le fichier FORM pour tester la pièce vous-même.
Déformation en aile de chauve-souris	Les faces inclinées à un angle faible par rapport à la plateforme de fabrication peuvent présenter une déformation en « aile de chauve-souris », où la pièce se recourbe en s’éloignant de la plateforme de fabrication aux extrémités de son axe long. Cela est dû à une densité de support insuffisante. Les grandes portées entre les points de contact du support permettent une déformation due aux forces d’impression.	Orientez les pièces plus verticalement. Si cela n’est pas possible, augmentez la densité des supports et assurez-vous que les points de contact sont espacés de manière uniforme. Téléchargez le fichier FORM pour tester la pièce vous-même.

Remarque :

Les défauts énumérés ci-dessus se produisent pendant l’impression, mais les pièces peuvent également s’affaisser et se déformer pendant la post-polymérisation. L’affaissement se produit lorsque des pièces lourdes sont placées dans une chambre de post-polymérisation, telle qu’une Form Cure ou une Form Cure L, sans support suffisant, ce qui fait que la pièce s’affaisse pendant la post-polymérisation. Les temps de polymérisation plus longs et les matériaux plus souples sont plus sujets à ce défaut.

Éviter les défauts de surface dus aux points de contact des supports et à la texture de décollement de la LPU

Orientez les pièces de manière à ce que les surfaces complexes, esthétiquement critiques ou devant s’emboîter avec une autre pièce soient orientées autant que possible à l’opposé des supports.

Les pièces imprimées parallèlement à la plateforme de fabrication peuvent présenter de légères fossettes dues à la texture de décollement de la Light Processing Unit (LPU). Orientez plutôt les grandes surfaces planes à un angle faible par rapport à la plateforme de fabrication. Dans PreForm, les modèles peuvent être tournés par incréments de 15° en maintenant la touche Maj enfoncée tout en tournant la pièce.

Éviter les forces d’aspiration provenant de zones d’expansion symétriques

Pour les modèles comportant un ou plusieurs axes de symétrie, tels que les cônes, veillez à ne pas étendre les zones le long de cet axe. Les couches qui deviennent progressivement plus grandes peuvent créer des forces d’aspiration et provoquer des défauts d’impression. Inclinez les modèles pour éviter les zones d’expansion, en plaçant les zones les plus épaisses vers le bas. Si cela n’est pas possible, orientez-les en biais pour éviter l’expansion symétrique.

Orientation d’un cône de manière à ce qu’il s’étende symétriquement à partir de la plateforme de fabrication

Orientation d’un cône de manière à ce qu’il s’étende de manière asymétrique par rapport à la plateforme de fabrication

Orientation d’un cône de manière à ce qu’il converge pendant l’impression

Exemples

Les exemples ci-dessous montrent différents modèles dont les géométries pourraient provoquer les défauts d’impression décrits ci-dessus, l’orientation idéale pour éviter ces défauts et une photo de la pièce imprimée finale.

Exemple 1 : boîtier

Ce modèle présente de multiples caractéristiques géométriques et esthétiques qui peuvent rendre difficile son orientation correcte et son impression réussie. Les principales considérations pour l’orientation de cette pièce sont les suivantes :

Risque de rétrécissement en forme de H : la géométrie, bien qu’elle ne soit pas une véritable forme en H, crée tout de même des surplombs qui peuvent entraîner un rétrécissement.
Fusion de caractéristiques verticales : plusieurs sections de la pièce fusionnent le long de l’axe Z, ce qui peut entraîner des défauts d’impression.
Grandes zones creuses : elles peuvent entraîner des problèmes mineurs, mais elles sont moins critiques que les points ci-dessus.
Surfaces esthétiques et d’accouplement : la pièce doit se connecter proprement à un couvercle séparé et conserver une apparence de haute qualité.

Téléchargez le fichier FORM pour tester la pièce vous-même.

Orientation idéale	Raisons	Pièce imprimée	Planéité
	Cette orientation réduit généralement le rétrécissement et le gauchissement de la barre en H, ainsi que le nombre de caractéristiques de fusion dans la pièce. Cette orientation introduit une cavité en forme de coupe. Pour éviter les défauts de surface liés à ce problème, ajoutez un trou de drainage.		Avant du boîtier imprimé dans l’orientation recommandée sans déformation, montré avec un parallélisme d’usinage à titre de référence.

Orientation idéale

Raisons

Pièce imprimée

Planéité

Cette orientation réduit généralement le rétrécissement et le gauchissement de la barre en H, ainsi que le nombre de caractéristiques de fusion dans la pièce.

Cette orientation introduit une cavité en forme de coupe. Pour éviter les défauts de surface liés à ce problème, ajoutez un trou de drainage.

Printed case in the recommended orientation

Avant du boîtier imprimé dans l’orientation recommandée sans déformation, montré avec un parallélisme d’usinage à titre de référence.

Exemple 2 : Base d’imprimante Form 2

Cette pièce peut s’enrouler de manière spectaculaire lorsqu’elle est imprimée presque à plat ou lorsqu’elle est inclinée dans une seule direction. Lorsqu’il est imprimé à un angle par rapport aux axes X et Y, le gauchissement est considérablement réduit.

Téléchargez le fichier FORM pour tester la pièce vous-même.

Orientation idéale	Raisons	Pièce imprimée	Planéité
	Le rétrécissement et les contraintes internes peuvent faire en sorte que la pièce entière se courbe vers le haut, en s’éloignant de la plateforme de fabrication. Cela est particulièrement visible sur les surfaces inférieures. L’inclinaison de la pièce sur les axes X et Y réduit la variation de la section transversale lors de l’impression des nervures.		Bord de la pièce imprimée dans l’orientation recommandée, illustré avec un parallélisme d’usinage à titre de référence. Il y a encore un léger rétrécissement le long de l’axe le plus long. Idéalement, ce bord aurait été incliné à 45°, mais cela ne correspond pas au volume d’impression de l’imprimante.

Orientation idéale

Raisons

Pièce imprimée

Planéité

Recommended orientation for a Form 2 printer base

Le rétrécissement et les contraintes internes peuvent faire en sorte que la pièce entière se courbe vers le haut, en s’éloignant de la plateforme de fabrication. Cela est particulièrement visible sur les surfaces inférieures.

L’inclinaison de la pièce sur les axes X et Y réduit la variation de la section transversale lors de l’impression des nervures.

Printed Form 2 printer base in the recommended orientation

Bord de la pièce imprimée dans l’orientation recommandée, illustré avec un parallélisme d’usinage à titre de référence. Il y a encore un léger rétrécissement le long de l’axe le plus long. Idéalement, ce bord aurait été incliné à 45°, mais cela ne correspond pas au volume d’impression de l’imprimante.

Exemple 3 : cadre du bac à résine

Cette pièce remplit presque le volume d’impression de la Form 4L, ce qui limite les orientations possibles. La rotation autour d’un seul axe crée une forte barre en H en haut de la pièce, ce qui entraîne des coins gondolés. Pour éviter cela, utilisez autant que possible le deuxième axe.

Téléchargez le fichier FORM pour tester la pièce vous-même.

Orientation idéale	Raisons	Pièce imprimée	Planéité
	Minimise les changements de surface de section transversale entre les couches et évite toute fusion de caractéristiques plus importantes.		Bord de la pièce imprimée dans l’orientation recommandée sans déformation, illustré avec un parallélisme d’usinage à titre de référence.