Quelle vitesse maximale que l’on peut attendre en impression 3D ?

La vitesse maximale que l’on peut attendre en impression 3D FDM (dépôt de filament fondu) est un sujet complexe, car elle dépend de l’équilibre entre la vitesse de déplacement physique de la tête et la capacité de l’extrudeur à faire fondre et à déposer le filament.

Bien qu’il existe des imprimantes capables d’atteindre des vitesses de déplacement théoriques de 500 mm/s, voire plus, la vitesse d’impression effective et de qualité est souvent bien inférieure.

1. Vitesse de Déplacement (mm/s)

C'est la vitesse à laquelle la tête d'impression se déplace sur les axes X et Y.

• Vitesses classiques : La plupart des imprimantes 3D classiques fonctionnent bien entre 40 et 80 mm/s pour obtenir une bonne qualité.

• Imprimantes haute vitesse (récentes) : De nouvelles générations (comme les Bambu Lab ou Klipper-based) peuvent imprimer des pièces de bonne qualité entre 150 et 300 mm/s.

• Vitesses maximales annoncées : Certains fabricants annoncent des pics de 500 mm/s ou plus, mais ces vitesses ne sont généralement atteintes que sur de longs mouvements rectilignes et sont rarement maintenues sur l'ensemble de l'impression, surtout pour les pièces complexes.

2. Le Facteur Limitant : Le Débit Volumétrique (mm3/s)

Le facteur le plus critique pour la vitesse est la quantité de matière que l'extrudeur (la hotend) peut faire fondre et extruder par seconde. C'est le Débit Volumétrique Maximal (Vmax), mesuré en millimètres cubes par seconde (mm3/s).

• Débit classique : Une hotend standard atteint souvent un débit maximal de 10 à 15 mm³/s avec du PLA.

• Débit haute performance : Les systèmes à haut débit (High Flow Hotends) peuvent monter à 25, 30, voire 40 mm³/s (ou plus avec des buses et des filaments spécifiques).

La vitesse d'impression dépend directement du débit volumétrique (V):

Si votre extrudeur ne peut fournir que 15 mm³/s, vous ne pourrez jamais imprimer une couche de 0,2  mm avec une ligne de 0,4 mm à 300 mm/s, car cela nécessiterait un débit de 300 x 0,2 x 0,4 = 24 mm³/s.

1. L’Accélération et le Jerk : C’est la vitesse à laquelle l’imprimante peut passer d’une vitesse à une autre. Une accélération et un Jerk élevés sont essentiels pour atteindre les vitesses maximales et sont souvent les vrais facteurs qui déterminent un gain de temps sur une impression.

2. Le Filament : Certains matériaux, comme le PLA haute vitesse (ou High-Speed PLA), sont conçus pour fondre et s’écouler plus rapidement que le PLA standard.

3. La Qualité de la Pièce : Il y a toujours un compromis. Une vitesse plus élevée augmente le risque de défauts (vibrations, perte de détails, mauvais refroidissement, moins bonne adhérence inter-couches).

4. La Structure de l’Imprimante : Les machines avec des têtes légères (comme les systèmes CoreXY) peuvent changer de direction beaucoup plus rapidement sans générer de vibrations (effet de ghosting) que les systèmes à tête lourde.

5. Les Paramètres de Slicing : La vitesse est souvent paramétrée différemment pour les différents éléments de la pièce :

   • Périmètres externes : Lent pour la qualité de surface (souvent 30-60 mm/s).

   • Remplissage : Rapide, car la qualité de surface n’importe pas (souvent 80-150 mm/s ou plus).

   • Première couche : Très lente pour assurer l’adhérence (15-30 mm/s).

En résumé, la question n’est pas « quelle est la vitesse maxi », mais plutôt « quelle est la vitesse maximale que je peux maintenir tout en conservant la qualité souhaitée pour cette pièce ?