Comprendre quand utiliser des supports en impression 3D, à quoi ils servent et comment ils fonctionnent peut être difficile pour de nombreux débutants. Il faut se familiariser avec plusieurs termes techniques tout en tenant compte de leur impact sur le résultat final. Cet article vous aidera donc à comprendre les bases nécessaires pour utiliser correctement les structures de support.
Que sont les supports en impression 3D ?
Comme leur nom l’indique, les supports en impression 3D servent à soutenir certaines parties du modèle pendant l’impression. Ils sont particulièrement utiles pour les surplombs, les ponts, les zones suspendues ou certaines géométries complexes qui ne peuvent pas être imprimées correctement sans matériau supplémentaire en dessous.
En général, les supports sont générés dans le slicer d’impression 3D, même si certains modèles peuvent également intégrer leurs propres supports. Ils sont conçus pour être retirés après l’impression tout en maintenant les zones difficiles pendant la fabrication.
Pourquoi et quand utiliser des supports en impression 3D ?
La nécessité d’utiliser des supports dépend principalement de la géométrie du modèle, du matériau, du refroidissement et des capacités de votre imprimante. Les surplombs importants, les ponts longs, les îlots et certains trous ou cavités peuvent nécessiter un support supplémentaire.
Les surplombs très prononcés peuvent s’affaisser si les nouvelles couches sont déposées sans suffisamment de matière en dessous. Les ponts courts peuvent souvent être imprimés sans support, tandis que les ponts plus longs risquent davantage de s’affaisser. Les îlots sont des zones qui commencent à être imprimées sans être directement reliées aux couches précédentes ; ils nécessitent donc généralement un support. Certaines cavités ou surfaces internes peuvent également en avoir besoin selon leur orientation.
Les différents types de supports en impression 3D
Maintenant que nous avons identifié les principales situations où les supports sont utiles, examinons les types de structures les plus couramment utilisés.
Supports arborescents
Support arborescent dans un slicer d’impression 3D
Les supports arborescents font partie des structures les plus populaires pour les modèles complexes. Ils se développent généralement à partir du plateau et se ramifient vers les zones à soutenir. Cette structure permet de limiter les points de contact avec le modèle et peut réduire la quantité de filament utilisée par rapport à certains supports traditionnels.
Supports en grille / en lignes
Les supports en grille ou en lignes créent une structure plus uniforme sous les zones nécessitant un soutien. Ils sont particulièrement utiles pour les grandes surfaces planes, les surplombs étendus ou les zones qui nécessitent une base relativement stable.
En contrepartie, ils peuvent être plus difficiles à retirer et consommer davantage de filament que les supports arborescents.
Supports solubles (PVA, HIPS)
Les supports solubles permettent de retirer plus facilement le matériau de support après l’impression. Le PVA peut être dissous dans l’eau, tandis que le HIPS peut être dissous dans du limonène.
Cette méthode nécessite généralement une imprimante à double extrusion ou un système multimatériau compatible, car le modèle et le support sont imprimés avec deux matériaux différents. Il faut également vérifier la compatibilité des températures et des matériaux avant l’impression.
Comment régler les supports en impression 3D ?
Les paramètres de support varient selon le slicer, le matériau et le modèle. Les réglages ci-dessous peuvent servir de point de départ, mais ils doivent être ajustés selon vos résultats. Les exemples se basent principalement sur Bambu Studio et du PLA Geeetech.
Placement des supports
L’option « Sur le plateau uniquement » (On build plate only) peut être utile lorsque les zones à soutenir sont accessibles depuis le plateau et que vous souhaitez limiter les marques sur le modèle.
Elle n’est cependant pas toujours adaptée. Si certaines zones suspendues ne peuvent pas être atteintes depuis le plateau, il faudra autoriser les supports à prendre appui sur le modèle. Le choix dépend donc avant tout de la géométrie de la pièce.
Densité des supports
La densité des supports doit trouver un équilibre entre stabilité, consommation de filament et facilité de retrait. Une structure plus dense peut mieux soutenir certaines surfaces, mais elle utilise davantage de matériau et peut devenir plus difficile à retirer.
Plutôt que d’utiliser systématiquement une valeur fixe comme 30 %, commencez par les paramètres par défaut du slicer, puis ajustez-les selon la géométrie du modèle et la qualité de la surface obtenue.
Distance Z du support
Distance Z supérieure dans un slicer d’impression 3D
La distance Z supérieure définit l’espace vertical entre le haut du support et la pièce. Une distance plus importante facilite généralement le retrait, mais peut dégrader la qualité de la surface inférieure. Une distance plus faible améliore le soutien, mais peut rendre le support plus difficile à détacher.
Commencez avec la valeur recommandée par votre slicer pour le matériau utilisé, puis ajustez-la progressivement.
Espacement de l’interface supérieure
Espacement de l’interface supérieure dans un slicer d’impression 3D
Un espacement plus faible entre les lignes de l’interface peut améliorer la qualité de la surface soutenue, mais il augmente également le contact entre le support et la pièce, ce qui peut rendre le retrait plus difficile.
Une valeur de 0 mm n’est pas nécessairement adaptée aux supports imprimés dans le même matériau que la pièce. Elle est surtout pertinente dans certains workflows avec supports solubles ou matériaux d’interface spécifiques.
Angle de surplomb pour les supports
L’angle de surplomb détermine quelles zones du modèle recevront des supports. Selon la manière dont le slicer définit cet angle, diminuer ou augmenter cette valeur peut générer davantage ou moins de supports.
Le réglage par défaut constitue généralement un bon point de départ. Si certaines zones s’affaissent, générez davantage de support. Si vous constatez au contraire que trop de supports inutiles sont créés, augmentez la tolérance aux surplombs selon le fonctionnement de votre slicer.
Distance XY entre le support et l’objet
La distance XY définit l’espace horizontal entre les supports et les parois du modèle. Une distance trop faible peut laisser des marques ou rendre le support difficile à retirer, tandis qu’une distance trop importante peut réduire l’efficacité du soutien.
La valeur idéale dépend de la taille de la buse, de la hauteur de couche, du matériau et du slicer. Utilisez donc la valeur par défaut comme point de départ plutôt qu’une valeur universelle.
Réglages des supports solubles
Avec des matériaux de support solubles ou des matériaux d’interface spécifiquement compatibles, il est souvent possible de réduire fortement la distance entre le support et la pièce afin d’obtenir une meilleure qualité de surface.
Les valeurs optimales dépendent cependant de la combinaison de matériaux utilisée. Suivez les recommandations du fabricant du matériau soluble et du slicer plutôt que d’appliquer systématiquement une distance de 0 mm.
Comment retirer les supports d’une impression 3D ?
Une fois l’impression terminée, la méthode de retrait dépend du type de support utilisé et du matériau imprimé.
Supports classiques
Avant de manipuler la pièce, laissez-la refroidir suffisamment pour éviter de vous brûler sur le plateau ou la buse. Selon le matériau et la géométrie, les supports peuvent parfois être plus faciles à retirer lorsque la pièce est encore légèrement tiède, mais évitez de forcer sur une pièce suffisamment chaude pour se déformer.
Commencez par retirer les grandes structures facilement accessibles, puis progressez vers les petites zones. Une pince coupante, une pince fine ou un autre outil adapté peut aider à retirer les parties difficiles. Travaillez avec précaution afin de ne pas endommager la surface du modèle.
Modèle après retrait des supports
Supports solubles
Pour les supports solubles, la méthode dépend du matériau utilisé. Suivez toujours les recommandations du fabricant concernant le solvant, la température et le temps de dissolution.
PVA :
- Placez la pièce dans de l’eau à température ambiante ou tiède selon les recommandations du fabricant.
- Renouvelez ou agitez doucement l’eau afin d’accélérer la dissolution.
- Retirez délicatement les résidus ramollis si nécessaire.
- Rincez la pièce à l’eau propre puis laissez-la sécher complètement.
HIPS :
- Utilisez du limonène dans un récipient compatible et conformément aux consignes de sécurité du produit.
- Laissez le support se dissoudre pendant le temps nécessaire ; celui-ci peut varier considérablement selon l’épaisseur du support et la concentration du produit.
- Retirez doucement les résidus une fois qu’ils sont suffisamment ramollis.
- Laissez ensuite la pièce sécher dans un endroit bien ventilé.
Lors de l’utilisation de limonène ou d’autres solvants, travaillez dans un espace correctement ventilé et portez des gants résistants au produit ainsi qu’une protection oculaire adaptée. Consultez également la fiche de données de sécurité du produit utilisé.
Conclusion
Les supports sont essentiels pour imprimer correctement certaines géométries complexes, notamment les surplombs, les îlots et les ponts difficiles. Leur efficacité dépend toutefois fortement du type de support, de la distance avec la pièce, de l’interface, du matériau et de l’orientation du modèle.
Il n’existe donc pas de réglage universel adapté à toutes les impressions. Commencez par les paramètres recommandés par votre slicer, puis ajustez-les en fonction de la qualité de surface, de la stabilité du support et de la facilité de retrait. Avec un peu de pratique, vous trouverez rapidement les réglages les mieux adaptés à votre imprimante et à vos modèles.