Double extrusion ou simple extrusion?

Vous vous êtes déjà, ou vous êtes en train de vous poser cette question : est-ce plus approprié de choisir une imprimante 3D double extrusion ou simple extrusion? Quels sont les avantages et les limites d’une double tête? Est-ce que cela correspond à mes besoins? Laquelle des 2 options me coûtera le moins de temps, et laquelle correspond le mieux à mes exigences de qualité? La double extrusion fait souvent l’objet d’interrogations à juste titre lors du processus de réflexion avant achat. Makershop fait le point sur les avantages et les inconvénients de cette caractéristique de l’impression 3D.

Préambule

L’utilité de la double extrusion n’est pas un mythe et peut rendre service, mais elle est souvent surestimée, et les contraintes qu’elle impose sont souvent méconnues. En effet, si elle permet notamment d’imprimer des pièces bicolores et des supports solubles, les contraintes et ‘effets secondaires’ sont à prendre en considération afin d’éviter désillusions et pertes de temps inutiles.

Les avantages propres à la double extrusion

Impression en deux couleurs

Imprimer en double couleur permet comme son nom l’indique d’alterner l’impression avec 2 couleurs différentes, séparées de manière nette. Sur cette photo, le chat a été imprimé sur une Builder3D, et l’on remarque qu’ici les couches de couleurs ne sont pas uniquement superposées horizontalement. Le résultat est plutôt séduisant, et c’est quelque chose qu’il n’est possible d’imprimer qu’avec une imprimante 3D équipée de 2 extrudeurs. Il s’agit cependant d’une impression assez complexe qui nécessite de la préparation, un peu d’expérience et de la vigilance. Nous y viendrons dans la seconde partie de cet article.

Double couleur en dégradé

Si dans la quasi totalité des cas les couleurs sont bien différenciées, certaines imprimantes comme la Big Buider réalisent de très belles pièces en dégradé. Cette possibilité est offerte grâce à l’extrudeur unique propre à cette machine : deux arrivées de filament mais un seul extrudeur en sortie, ce qui lui permet de mélanger les couleurs (et de faire évoluer les proportions automatiquement pendant l’impression) afin d’obtenir de beaux dégradés, mais aussi de gérer l’alternance des couleurs de façon plus propre.

Gain de temps pour la production multiple de petites pièces identiques

Sans parler de production en série, sur certaines imprimantes 3D comme la FlashForge Creator Pro, vous avez la possibilité d’utiliser l’option DITTO. Celle-ci permet de créer deux pièces identiques simultanément. Il s’agit d’un gain de temps significatif lorsque vous souhaitez imprimer la même pièce plusieurs fois (même fichier STL, mêmes réglages). Le temps d’impression pour ces 2 pièces sera alors équivalent à l’impression d’une seule pièce sans l’option DITTO.

Générer des supports solubles

Probablement l’application la moins gadget et la plus utilisée. Lorsque vous imprimez une pièce qui génère des supports dans un coin plutôt renfermé, la double extrusion est un atout. Elle vous permet en effet de générer ces supports avec un filament soluble type filament soluble sur le second extrudeur afin de les retirer beaucoup plus facilement. Mais cette situation demeure occasionnelle. Pour les supports qui sont faciles à retirer (sous les bras d’une figurine les écartant par exemple) les imprimer en mode simple extrusion est généralement plus adapté car vous n’aurez pas de difficultés à les retirer et vous ne subirez pas les contraintes propres à la double extrusion.

Les contraintes liées à la double extrusion

Des paramétrages plus complexes

La double extrusion requiert des paramétrages plus fins et plus complexes. Plus fins car les paramètres et réglages machine doivent être optimisés de manière extrêmement minutieuse. Et plus complexe car faisant intervenir davantage de paramètres qu’en utilisant un seul extrudeur.

A titre d’exemple il vous sera nécessaire d’être très familier avec les paramètres de rétraction, restart distance, coasting, et autres walls. Et surtout d’optimiser au mieux tous les autres…

Post traitement : double couleur c’est bien, le multicolore c’est mieux !

Il vous est possible, en post-impression, de limer, polir et même de peindre vos impressions 3D. S’il existe un risque de mauvais raccordement de couleurs avec la double extrusion, avec le post traitement c’est votre imagination et votre dextérité qui fera de vos pièces une œuvre unique. Sachant ceci l’intérêt de l’impression bicolore est finalement assez limité. Alors oui, vous allez consacrer du temps au post traitement, mais vous en consacreriez également à bien paramétrer vos impressions 3D en double extrusion, et à refaire certaines pièces à cause d’échecs d’impression.

Des risques de complications pendant l’impression

Lors de l’impression en utilisant la double extrusion les risques d’échec sont deux fois plus importants. En effet, deux buses signifient deux fois plus d’entretien du matériel. Si une de vos buses se bouche lors de l’impression, vous serez obligés de tout recommencer. De manière globale vous multipliez par 2 vos risques d’échec d’impression. C’est une information à prendre en considération relativement à vos besoins de productivité de l’imprimante.

Savoir modéliser en 3D

Point méconnu lié à la double extrusion : elle nécessite d’avoir deux fichiers STL parfaitement complémentaires qui seront positionnés et ‘fusionnés’ sur le logiciel d’impression de manière à ne faire plus qu’un objet complet. Ensuite vous attribuez une buse à chacun des deux fichiers STL sur ce même logiciel (type Cura, Repetier ou le très complet Simplify3D).

Or, sur les plateformes de téléchargement telles que Thingiverse ou Youmagine, vous trouverez très très peu de modèles proposant des couples de fichiers STL adaptés à la double extrusion, permettant d’imprimer des pièces en deux couleurs. Il vous sera alors nécessaire (bien plus qu’en simple extrusion) de savoir modéliser afin d’imprimer des pièces en double couleur.

La génération de supports solubles est toutefois différente, ici nul besoin d’avoir deux fichiers STL, il est simplement nécessaire de préciser au logiciel d’imprimer le soluble sur la buse 2.

La précision avant tout

La qualité de l’impression est probablement la caractéristique la plus regardée lors de l’achat d’une imprimante. Or, même si différents critères entrent en jeu, de manière générale la qualité d’impression en double extrusion, n’égalera pas celle de la simple extrusion.

Aujourd’hui, seule une partie des imprimantes possèdent une double tête d’impression (fiable) ; et les fabricants des imprimantes les plus performantes telles que Zortrax ou Ultimaker 2, possèdent une seule tête d’impression. Et ce n’est pas par fainéantise ou manque de moyens évidemment…Ce choix résulte d’une volonté de miser sur la facilité d’utilisation et de s’attarder sur la précision et la qualité des rendus proposés par ces imprimantes 3D mono-tête.  L’ajout d’une double extrusion étant souvent synonyme de baisse de qualité des rendus, ces marques qui ont fait de la précision leur marque de fabrique ne souhaitent pas détériorer la qualité des impressions réalisées sur leurs imprimantes.

A titre d’exemple, Ultimaker a travaillé pendant plusieurs mois sur la mise au point de la double extrusion sur leur imprimante 3D Ultimaker 2, et en avait une fonctionnelle au final. Mais  devant la difficulté d’obtenir les mêmes finitions qu’en simple extrusion, ils l’ont finalement abandonné afin de ne pas détériorer l’image de qualité associée à leur produits.

Une option multi-couleur en simple extrusion

Certaines machines en simple extrusion proposent une option ‘Pause’ améliorée permettant de changer le filament en cours d’impression. Ainsi, sous réserve d’un peu de manutention, il vous est possible de faire de la superposition de couches et donc des impressions multicolores (faire une pause sur la machine, changer le filament puis continuer l’impression là où elle s’était arrêtée). Ces impressions bicolores seront en revanche scindées horizontalement, impossible dans ce cas de réaliser le chat du premier paragraphe. En revanche vous n’êtes plus limités par le nombre de couleurs ! A titre d’exemple voici une des créations du site ‘Zeblate’ qui réalise des impressions triples couleurs avec cette technique, sur une FlashForge.

Conclusion

La double extrusion propose des avantages et des inconvénients, et c’est à vous de faire la part des choses en fonction de vos besoins, vous avez à présent toutes les cartes en main ! 🙂

Tableau synthétique

[two_fourth class=”” last=”no” ]

AVANTAGES

Double couleur

Dégradés sur Builder

Supports solubles

Option DITTO

[/two_fourth]

[two_fourth class=”” last=”yes” ]

CONTRAINTES

Bavures et fils rebelles

Séparation nette des couleurs

Risques d’échecs plus importants

Nécessité d’avoir 2 fichiers STL complémentaires

[et par conséquent] maitrise de la modélisation 3D

Finitions globalement moins ‘propres’

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