Les imprimantes 3D professionnelles sont souvent équipées d’un carter fermé ou semi-fermé. Les grandes machines publiques sont plus généralement dépourvues de caisson. Faisons un tour d’horizon des avantages et inconvénients d'un caisson pour votre imprimante 3D qui s’avère un accessoire indispensable pour l’exploitation de votre machine.
1. Le caisson protège des risques de l'impression 3D
Dans le domaine professionnel, les exigences en matière de sécurité sont destinées à protéger les opérateurs des différents risques liés à l’usage de machines. Ces risques sont présents également pour un usage non professionnel.
Les plateaux chauffant en général à plus de 100°C et l’extrudeur aux alentours de 280°C, il est possible de considérer le risque de brûlure, mais aussi un danger de blessure par les mouvements automatiques de la machine. Un utilisateur averti sera sans doute peu sujet à s’exposer à ces risques, mais l’entourage ou le public pourrait s’y confronter.
L’équipe Alveo3D a aussi identifié des risques invisibles liés aux émissions polluantes du filament de plastique fondu. Il est possible de sentir des odeurs désagréables voir des irritations lorsque l’imprimante se trouve dans un espace clos et peu ventilé. Ces émanations sont liées à la présence de Composés Organiques Volatiles (COV) et de Nanoparticules qui sont émis pendant l’extrusion du filament.
Lorsque l’imprimante est placée dans un caisson, il est possible de contenir ces émissions polluantes, de les filtrer ou les évacuer hors du local d’impression. Dans ce cas, c'est l’opérateur qui utilise régulièrement son matériel qui s’expose le plus et le caisson d’imprimante 3D permet de contenir et filtrer ces émissions toxiques.
2. Atout sécurité pour votre imprimante 3D
Lorsqu’une imprimante 3D n’est pas protégée par un caisson, elle est exposée à certains désagréments. En premier lieu, nous pensons à la poussière. Depuis que nous utilisons nos caissons Alveo3D, nous avons pu réduire les opérations de maintenance, notamment sur l’entretien des axes mobiles et de la tête d’extrusion.
Protéger votre imprimante 3D vous aide à réduire vos opérations de maintenance alors qu'un caisson solide constitue une protection efficace pour tous les risques de chocs ou de blocage de la machine par un élément externe.
Nous pouvons également évoquer le risque incendie qui reste présent à l’esprit pour un grand nombre de makers qui laissent l’imprimante fonctionner de longues heures. Encloisonner votre imprimante 3D vous permettra de détecter au plus vite tout risque de départ d’incendie avec l’utilisation d’un détecteur de fumées et la possibilité de rajouter un extincteur automatique.
Mais pour une sécurité renforcée, nous équipons nos caissons sur-mesure de panneaux de polycarbonate qui résiste à de plus hautes températures et qui restent difficilement inflammables.
3. Imprimer des filaments techniques, la chaleur du caisson indispensable
La présence d’un caisson pour votre imprimante 3D va créer une atmosphère chaude et sèche autour de la zone d’impression. Vous pourrez réussir les impressions de filaments à haute résistance thermique tels que l’ABS, l'ASA, le Nylon, le PC etc….
En maintenant une ambiance chaude autour de la zone d’impression, les effets de la rétractation seront contrôlés et vos prints seront réussis. Nous constatons une élévation de température de 10 à 15° à l’intérieur des caissons Alveo3D. La vitesse de ventilation des systèmes de filtration d’air va légèrement influer sur cette température, mais les résultats sont impeccables pour les impressions ABS en série.
4. Réduction des flux d’air autour de l’imprimante 3D
Pour éviter les effets de rétractation de tous types de filaments, il faut limiter les flux d’air incontrôlés autour de la zone d’impression et dans une enceinte fermée, tous ces flux parasites seront évités.
Les accès à la machine pendant un processus d’impression nécessitent d’ouvrir la porte du caisson d’imprimante et génèrent un léger appel d’air. Au sein de notre ferme d’imprimantes 3D, nous n’avons pas constaté de perturbations significatives. Bien entendue, ces accès machine en cours d’impression sont limités pour conserver l’environnement stable autour de la zone d’impression.
5. Optimiser votre espace de travail
Le caisson peut être accompagné de son support et offrir un espace de rangement pour le consommable et les outils. La hauteur du châssis va positionner l’imprimante à la bonne hauteur pour un travail debout (120cm), sur un tabouret haut (90cm) ou assis à hauteur de plan de travail (70cm). Il est également possible d’empiler deux caissons l’un sur l’autre pour gagner de l’espace. Dans ce cas-là, nous conseillons de positionner le plateau d’impression de l’imprimante la plus haute à une hauteur max de 120/130cm.
Les avantages que nous venons de citer pour l’utilisation d’un caisson d’imprimante 3D doivent s’accompagner de certaines précautions pour une exploitation optimale.
6. Accessibilité machine
Il existe de nombreux modèles d’imprimantes 3D et votre caisson devra correspondre aux caractéristiques de votre machine. En fonction de la machine, un accès à l’avant suffira mais pour d’autres imprimantes, il faudra des portes latérales ou arrières. C’est dans cette optique que la Team Alveo3D propose des caissons sur-mesure pour répondre à toutes les spécificités. Il est important de penser aux opérations de maintenance et à l’utilisation courante de votre matériel.
7. Chargement du consommable
Changer son filament fait partie de ces opérations courantes qui doivent rester simples et fonctionnelles. Il est possible de placer la bobine de filament dans le caisson afin de la protéger de la poussière et de lui faire bénéficier de l’atmosphère plus chaude et sèche qui règne à l’intérieur du caisson.
Il est également possible de placer la bobine hors caisson, ce qui peut permettre de réduire le volume de ce dernier et permet de gagner en température à l’intérieur de l’enceinte si vos impressions le nécessitent.
8. Visualisation des impressions
Avec un caisson autour de votre imprimante 3D, il est possible de perdre la visibilité de l’impression en cours surtout avec l’utilisation de parois opaques. Nous préférons faire des caissons en polycarbonate transparent pour visualiser l’impression de tous les côtés.
Malgré tout, il est parfois préférable pour une question de coût, de facilité ou de protection des UV (imprimantes SLA) de faire des parois qui ne sont pas transparentes. Dans ce cas, la présence d’un éclairage dans le caisson sera un atout indispensable.
9. Concentration des polluants
Mais le plus gros inconvénient d’enfermer une imprimante 3D dans un caisson sans système de filtration reste la concentration des émissions polluantes. Les taux de COV et nanoparticules peuvent grimper et atteindre des valeurs toxiques très rapidement.
Pour l’équipe Alveo3D, la mise en œuvre d’un système d’extraction d’air ou de filtration est indispensable à l’utilisation d’un caisson. Les systèmes AlveoONE et AlveoONE-R sont spécialement conçu pour cette application.
10. Température excessive
Parmi les avantages que nous avons cités pour l’utilisation d’un caisson, la montée en température doit être contrôlée pour ne pas dépasser les limites techniques de votre matériel. C’est une des raisons qui explique la présence d’une sonde de température sur notre carte V2 (accessoire aux systèmes de filtration d’air AlveoONE).
Rapportez-vous à la fiche technique de votre matériel et vérifiez que la température dans le caisson ne dépasse pas les valeurs du constructeur, souvent aux alentours de 50°C. Il est possible de déporter l’interface de commande et l’alimentation électrique de l’imprimante pour protéger le matériel.
Les inconvénients que nous venons de citer sont inhérents à l’utilisation d’un caisson, mais peuvent être réduit en utilisant des panneaux transparents, un système de contrôle de température et en prévoyant une accessibilité suffisante. Les avantages apportés sont alors indispensables pour une bonne productivité et pour offrir la capacité d’imprimer des filaments plus techniques qui nécessitent une ambiance chaude et stable autour de la zone d’impression.
Les mesures réalisées en matières toxicité des émissions de nanoparticules et COV prouvent la nécessité de protéger les utilisateurs. Ceci est d’autant plus indispensable pour l’utilisation d’imprimantes 3D dans les petits locaux peu ventilés. Équipez votre imprimante d’un caisson et son système de filtration d’air pour imprimer en toute sérénité.
