En tant que professionnel fournisseur de buses et quelqu'un qui imprime en 3D depuis des années, l'une des questions les plus fréquentes que me posent les débutants est la suivante :
"Dois-je utiliser une buse en laiton ou une buse en acier inoxydable ?
Et il est facile de se laisser submerger par toutes les options de buses disponibles : laiton, acier, acier trempé, cuivre plaqué, rubis, etc.
Mais voici la vérité :
Pour la plupart des situations de débutants, buse en laiton ou en acier inoxydable n'a pas beaucoup d'importance. Les deux matériaux conviennent parfaitement à l'impression quotidienne avec des filaments courants comme le PLA et le PETG.
Cependant, chaque matériau présente des avantages et des inconvénients subtils que vous devez prendre en compte avant d'améliorer la buse de votre imprimante 3D.
Voici ce qu'il faut savoir avant de choisir entre une buse en laiton et une buse en acier inoxydable, ainsi que les cas où il est préférable d'opter pour un matériau de buse plus performant.
Aperçu des buses en laiton
La buse en laiton est la bonne vieille buse de secours de la plupart des imprimantes 3D d'entrée de gamme.
Comme leur nom l'indique, ces buses sont fabriquées en laiton, un alliage de cuivre et de zinc. Cela confère à la buse en laiton d'excellentes propriétés thermiques pour conduire la chaleur et faire fondre le filament.
En fait, le laiton possède les meilleures capacités de transfert de chaleur de tous les matériaux utilisés pour les buses. Cela permet aux buses en laiton de chauffer rapidement et de maintenir des températures constantes.
Le résultat ? Une extrusion de filament en douceur et de belles impressions... du moins tant que la buse reste en bon état.
Pour
- Excellente conductivité thermique pour des températures constantes
- Chauffe et refroidit rapidement
- Idéal pour les matériaux courants tels que le PLA et le PETG
- Remplacement très abordable
- Facilement disponible
Cons
- S'use plus vite que l'acier
- Pas assez durable pour les filaments abrasifs
- Peut s'encrasser avec le temps
Pour la plupart des amateurs, le prix abordable et la qualité d'impression font de la buse en laiton un choix parfait - avec juste un peu plus de vigilance quant à l'état et au nettoyage de la buse.
Les ateliers professionnels peuvent cependant souhaiter une mise à niveau pour une plus grande durabilité, en particulier pour l'impression d'abrasifs.
Buse en acier inoxydable Avantages
Les buses en acier inoxydable offrent une meilleure durabilité générale pour l'impression 3D.
Fabriquées à partir d'alliages d'acier inoxydable, ces buses présentent une dureté et une résistance à l'abrasion bien supérieures à celles des buses en laiton, plus souples. Elles peuvent supporter une plus grande usure avant de tomber en panne.
Les buses en acier sont donc mieux adaptées :
- Abrasifs d'impression comme les filaments lumineux
- Matériaux haute température
- Longues séries continues
- Milieux industriels/commerciaux difficiles
C'est pour cette raison que les buses en acier inoxydable sont appelées "buses à longue durée de vie".
Notez simplement que l'acier inoxydable lui-même a des qualités allant de 303 à 316L. Optez pour une buse en acier 316L pour obtenir la meilleure résistance à l'usure.
Pour
- Dureté et résistance à l'abrasion beaucoup plus élevées
- Résiste mieux aux filaments abrasifs
- Ne se déforme pas aussi facilement au fil du temps
- Convient aux conteneurs médicaux et alimentaires
- Plus résistant aux nettoyants chimiques
Cons
- Ne conduit pas la chaleur aussi bien
- Peut nécessiter des ajustements temporels
- Peut être plus cher
Une fois encore, une buse en acier inoxydable n'éliminera pas complètement les problèmes liés à l'impression avec des filaments incandescents et d'autres abrasifs. Vous constaterez toujours une usure accrue au fil du temps.
Mais il s'agit d'une amélioration notable de la durabilité par rapport au laiton standard.
Matériaux pour buses spéciales
Vous verrez également une variété de matériaux pour buses spéciales annoncés pour leur résistance aux températures extrêmes, leur dureté ou leur résistance à la corrosion :
- Buses en rubis - Pointe en cristal de rubis, corps en laiton
- Acier trempé - Traité pour une dureté maximale
- Cuivre plaqué - Excellent transfert de chaleur
- Céramique - Résiste à des températures très élevées
Cependant, la plupart des utilisateurs moyens n'ont pas nécessairement besoin d'opter pour ces options, à moins qu'ils n'aient à imprimer avec beaucoup d'abrasifs ou de matériaux de haute performance.
Ces buses spécialisées peuvent également fonctionner facilement avec des $50-100+ - le coût supplémentaire est donc plus difficile à justifier pour les utilisateurs occasionnels.
Cela dit, la résistance supplémentaire à l'usure et à la température peut s'avérer salvatrice pour les applications avancées. Ils peuvent donc encore valoir la peine à long terme dans les environnements commerciaux.
Buse en laiton ou en acier : facteurs de chaleur et de température
La conductivité thermique est un domaine dans lequel les buses en laiton se distinguent de celles en acier. Il s'agit de l'efficacité avec laquelle le matériau de la buse conduit l'énergie thermique.
Le laiton a une excellente conductivité thermique, ce qui signifie qu'il se réchauffe rapidement et reste à une température constante. Cela contribue réellement à la qualité de l'impression.
D'autre part, l'acier inoxydable conduit moins bien la chaleur en comparaison. Il se peut donc que vous deviez utiliser des températures de fin de cycle légèrement plus élevées pour obtenir la même fluidité dans l'extrusion du filament.
Cependant, pour de nombreux aciers, cette différence est assez mineure dans l'ensemble. Il suffit donc souvent d'ajuster un peu les réglages de la trancheuse pour corriger la situation.
Il existe même des mélanges en acier inoxydable à "haute conductivité" si la constance de la température est très importante pour votre application.
Quand choisir l'acier inoxydable plutôt que le laiton ?
Compte tenu de leur prix abordable et de leurs capacités de transfert de chaleur, les buses en laiton conviennent parfaitement à un usage quotidien, en particulier avec les filaments courants.
Si vous imprimez principalement du PLA, du PETG ou de l'ABS sur une machine FDM de bureau, une buse en laiton reste probablement la meilleure solution. Inutile de réparer ce qui n'est pas cassé !
Cependant, pour certaines applications, l'acier inoxydable peut s'avérer être la meilleure option :
- Matériaux abrasifs - Les filaments incandescents, en fibre de carbone ou en métal dégradent rapidement le laiton par abrasion au niveau de l'ouverture de l'extrémité chaude. L'inox résiste beaucoup plus longtemps à cette usure.
- Petites buses - L'usure de la buse, même minime, commence à faire disparaître les détails les plus fins avec les petites buses de 0,2 mm ou 0,25 mm. L'acier résiste mieux à la déformation au fil du temps.
- Matériaux à haute température - Les températures maximales pour des matériaux tels que le PEI et le PC sont proches du niveau de sécurité du laiton. L'acier offre un plafond.
- Produits chimiques corrosifs - Les solvants et nettoyants industriels qui attaquent le laiton n'endommagent pas l'acier.
- Conteneurs alimentaires - L'acier ne contient pas de plomb et est conforme aux normes sanitaires applicables aux produits consommables.
Essentiellement, si la précision et la résistance à la chaleur ou à l'abrasion sont essentielles pour votre application, investir dans des buses en acier inoxydable dès le départ peut s'avérer payant à long terme.
Pour les amateurs qui cherchent simplement à améliorer la qualité d'impression générale sur une machine de type i3, le laiton fonctionnera parfaitement pour un usage quotidien.
Optimisation du débit des buses en acier
La principale modification à apporter à l'impression avec de l'acier inoxydable consiste à augmenter légèrement la température de la buse.
Comme je l'ai indiqué précédemment, l'acier ne transfère pas la chaleur aussi efficacement que le laiton. Il faut donc souvent augmenter la température de l'extrémité chaude de 5 à 15 degrés.
Cela permet de s'assurer que le filament peut fondre complètement et s'écouler à travers l'ouverture de manière cohérente sans "traîner" ou s'écraser.
La température exacte nécessaire dépend de plusieurs facteurs :
- Type de matériau
- Colorant
- Taille de la buse
- Vitesse d'impression
N'ayez donc pas peur de faire des essais pour déterminer la température idéale du point chaud et le multiplicateur de débit.
Utilisez les tours de température et les tests de rétraction pour comparer l'impact des différents réglages sur la fluidité de l'extrusion, le filage et la finition générale de l'impression.
Comment choisir - Buse en laiton ou en acier
C'est pourquoi, au moment de choisir buse en laiton ou en acier inoxydable pour votre imprimante 3D :
Laiton - Idéal pour les débutants et les amateurs grâce à son prix abordable, au transfert de chaleur et à sa grande disponibilité. Permet d'obtenir de belles impressions avec des matériaux courants. Remplacer plus fréquemment.
Inox - Choisissez des buses en acier inoxydable pour une plus grande durabilité avec les abrasifs, les matériaux à haute température, les petites buses, le fonctionnement en continu ou la stérilisation. Peut nécessiter des modifications mineures de la trancheuse. Leur remplacement est plus coûteux.
Nous espérons que ces éléments vous donneront une idée plus précise des avantages et des inconvénients de chacun d'entre eux et vous aideront à déterminer si le passage à l'acier peut être bénéfique pour votre application spécifique !
Les deux types de buse peuvent produire des impressions exceptionnelles lorsqu'elles sont associées à un filament de qualité, à des réglages de trancheuse adaptés, à un stockage correct et à un nettoyage régulier.
Il ne vous reste plus qu'à sortir, à vous amuser et à imprimer tout ce que vous voulez !