Le warping du polycarbonate en impression 3D
L’impression 3D du polycarbonate (PC) est réputée difficile en raison de ses propriétés thermiques élevées et de son important retrait au refroidissement. Ce phénomène entraîne fréquemment du warping (décollement des pièces), en particulier sur les plateaux standards. Le PC offre pourtant des performances mécaniques et thermiques exceptionnelles, ce qui en fait un matériau de choix pour les applications techniques exigeantes. La question n’est donc pas de remplacer le PC, mais de sécuriser son impression.
Pourquoi les adhésifs classiques montrent leurs limites
Dans la majorité des environnements de production, l’adhérence du PC est améliorée à l’aide de solutions externes : colles spécifiques haute température, sprays adhésifs, laques techniques…
Cependant, ces méthodes présentent plusieurs inconvénients majeurs.
Résidus et nettoyage contraignant
Les surfaces d’impression nécessitent un nettoyage régulier, souvent long et incomplet, pouvant impacter la répétabilité des productions.
Risques pour les applications sensibles
Dans les secteurs médicaux ou de recherche, l’utilisation de solvants ou d’agents chimiques peut compromettre les exigences de biocompatibilité.
Variabilité de performance
L’efficacité des adhésifs dépend fortement des conditions environnementales et du protocole opérateur, ce qui introduit une variabilité non négligeable.
Utiliser un raft en ABS pour améliorer l’adhérence du PC
Une alternative éprouvée en environnement industriel consiste à imprimer la pièce en polycarbonate sur un
raft en ABS, via une configuration de double extrusion si votre imprimante est équipée d’une tête double ou alors en changeant de filament entre le raft et la pièce, soit via un système multimatériaux, doit à la main en changeant le filament via une pause.
Pourquoi le raft en ABS fonctionne
Le PC et l’ABS présentent une bonne affinité inter-polymères, largement exploitée dans les matériaux composites de type PC/ABS utilisés en industrie.
Lors de l’impression :
- le raft en ABS est déposé en premier
- la première couche de PC est extrudée à haute température
- une liaison inter-couches solide se forme entre les deux matériaux
Interface ABS
Le raft agit comme une interface technique contrôlée entre le plateau et la pièce en PC.
Le raft assure ainsi :
- une meilleure accroche au plateau
- une réduction du warping
- une séparation propre après impression
Avantages du raft en ABS par rapport aux adhésifs
Biocompatibilité préservée
En utilisant un ABS qualifié type ISO 10993-5 (ABS Lattice Services), aucune colle, solvant ou additif externe n’est nécessaire. Cela permet de conserver un environnement d’impression propre, adapté aux applications médicales ou sensibles.
Suppression des consommables chimiques
Le nettoyage des plateaux et l’élimination des résidus adhésifs sont fortement réduits, voire supprimés. À la fin du cycle, la pièce en PC se détache mécaniquement, le plateau reste propre et le process est plus reproductible.
Réduction des coûts de production
Dans un contexte industriel, un raft pour petite pièce représente généralement 1 à 5 g de matière ABS. Comparé aux consommables d’adhérence spécialisés, cette approche réduit le coût par cycle, standardise les process et limite les pertes liées aux échecs d’impression.
Amélioration de la stabilité d’impression
Le raft en ABS assure une base stable même sur des plateaux standards (PEI, verre, etc.), limitant les déformations dès les premières couches.
Adhésifs vs raft en ABS
| Critère | Adhésifs / colles PC | Raft en ABS |
|---|---|---|
| Maintien de la pièce | Adhésifs / colles PCVariable | Raft en ABSÉlevé et stable |
| Propreté post-impression | Adhésifs / colles PCRésidus fréquents | Raft en ABSPropre |
| Biocompatibilité | Adhésifs / colles PCAltérée si adhésif non ISO 10993-5 | Raft en ABSPréservée |
| Coût par cycle | Adhésifs / colles PCÉlevé | Raft en ABSFaible |
| Répétabilité | Adhésifs / colles PCMoyenne | Raft en ABSÉlevée |
Paramètres recommandés dans le slicer
Pour implémenter cette méthode, les réglages suivants constituent une base de départ. Les paramètres ci-dessous correspondent aux profils matériaux Lattice Services pour Bambu Lab H2D avec une buse de 0,4 mm avec le slicer BambuStudio. Des ajustements peuvent être nécessaires selon la géométrie de la pièce, la surface d’impression et les conditions d’utilisation.
Configuration générale
Les réglages diffèrent légèrement selon que votre imprimante dispose de deux buses (une par matériau) ou d’une seule buse (changement de filament en cours d’impression).
| Critère | Configuration 2 buses | Configuration 1 buse |
|---|---|---|
| Extrudeurs | Configuration 2 busesExtrudeur 1 : ABS Medical (raft) Extrudeur 2 : PC Medical (pièce) | Configuration 1 buseExtrudeur 1 : ABS Medical (raft) |
| Activation du raft | Configuration 2 busesObligatoire | Configuration 1 buseObligatoire |
| Nombre de couches de raft | Configuration 2 buses3 couches min. | Configuration 1 buse3 couches min. |
| Distance Z raft / objet | Configuration 2 buses0,09 – 0,11 mm | Configuration 1 buse0,09 – 0,11 mm |
| Si votre slicer vous permet de choisir un filament différent pour la pièce et pour le raft, sélectionnez ABS pour le raft et PC pour la pièce. | ||
| Si votre slicer ne vous permet pas de choisir un filament différent de la pièce pour le raft, alors slicez votre pièce avec l’ABS puis faites un changement de filament via le G-code pour le PC à la couche suivant votre raft. Ceci évitera que les supports s’impriment en ABS. | ||
En cas de difficulté d’adhérence avec ces réglages, augmentez la largeur du raft via l’option « expansion de la première couche ».
Températures recommandées
Les températures de buse et de plateau sont définies en fonction du matériau et de la surface d’impression sélectionnée.
| Paramètres | ABS Medical | PC Medical |
|---|---|---|
| Température buse – 1ère couche | 260 °C | 270 °C |
| Température buse – autres couches | 250 – 255 °C | 270 – 280 °C |
| Engineering Plate | 90 – 100 °C | 110 – 120 °C |
| Smooth PEI / High Temp Plate | 90 – 100 °C | 110 – 120 °C |
| Textured PEI Plate | 100 °C | 120 °C |
| Température de chambre | Maximum | Maximum |
Conseils d’optimisation
- Eviter les courants d’air (enceinte fermée recommandée)
- Calibrer précisément la première couche ABS
- Ajuster la hauteur d’interface pour maximiser l’adhésion PC/ABS
- En cas de besoin, il est possible d’élargir le raft via l’option « Expansion de la première couche » à 10mm, puis en augmentant progressivement
Deux configurations matériaux pour Ultimaker et BambuLab sont disponibles dans l’onglet ressources. Il est également possible de vous référer aux fiches techniques et aux pages de nos produits.