Vitesse d'impression

Tout le monde veut que son impression 3D soit terminée le plus vite possible. Pourquoi attendre 12 heures si cela peut se faire en 6 ? Le paramètre 'Print Speed' (exprimé en millimètres par seconde ou mm/s) semble être le bouton magique pour y parvenir. Malheureusement, la réalité est plus complexe. Augmenter la vitesse a un impact direct sur la qualité d’impression et sur la résistance mécanique.

Trouver la bonne vitesse est un exercice d’équilibre entre trois facteurs : la limite mécanique des pièces en mouvement, la limite thermique de votre hotend (à quelle vitesse le plastique peut-il fondre ?) et la capacité de refroidissement (à quelle vitesse peut-il se resolidifier ?).

La vitesse n’est pas un seul chiffre

Dans les slicers modernes (comme Cura ou PrusaSlicer), il n’est plus question d’une vitesse générale unique. On règle la vitesse pour chaque partie de l’impression. C’est crucial pour obtenir un bon résultat :

• Outer Wall Speed (Paroi externe): C’est la seule couche que vous voyez réellement. Ici, il faut imprimer lentement (par ex. 30-40 mm/s). Une vitesse basse assure une surface propre, des angles nets et des dimensions précises.
• Inner Wall & Infill Speed: Personne ne voit l’intérieur. Ici, vous pouvez appuyer sur l’accélérateur (60-100+ mm/s). C’est là que vous gagnez le plus de temps sans sacrifier l’apparence.
• Initial Layer Speed (Première couche): La couche la plus importante de toutes. Elle doit être imprimée très lentement (15-20 mm/s). Le plastique a besoin de temps pour bien adhérer au plateau d’impression. Si vous allez trop vite ici, la buse redécolle le plastique et l’impression échoue immédiatement.
• Travel Speed: La vitesse à laquelle la tête se déplace lorsqu’elle n’extrude pas de plastique. Elle doit être réglée le plus haut possible (150-250 mm/s). Plus la tête traverse rapidement un vide, moins le plastique a le temps de fuir par la buse (oozing/stringing).

Accélération et Jerk : le frein caché

Vous pouvez bien indiquer dans votre slicer que vous voulez imprimer à 100 mm/s, mais cela ne signifie pas que l’imprimante atteindra réellement cette vitesse. Comparez cela à une voiture : une Ferrari peut rouler à 300 km/h, mais pas dans une zone résidentielle avec un ralentisseur tous les 10 mètres.

Une imprimante doit accélérer et freiner à chaque virage. Sur de petites impressions détaillées, la tête d’impression n’atteint souvent jamais sa vitesse maximale avant de devoir déjà ralentir pour le virage suivant. Les paramètres d’Accélération (mm/s²) et de Jerk (la rapidité avec laquelle la vitesse peut changer) sont souvent plus importants pour le temps d’impression que la vitesse maximale elle-même. Une accélération trop élevée provoque du 'Ghosting' (des lignes d’écho sur l’impression) parce que le châssis de l’imprimante se met à vibrer.

La limite volumétrique (Flow Rate)

Il existe une limite physique stricte à la vitesse d’impression : la capacité de fusion de votre hotend. La buse doit transformer un filament froid en matière liquide en quelques millisecondes. Si vous imprimez trop vite, le plastique passe trop rapidement et n’a pas le temps de fondre complètement.

Ce phénomène s’appelle la 'sous-extrusion' ('Underextrusion'). Le moteur de l’extrudeur pousse bien, mais le filament se bloque parce que son cœur est encore dur. On entend alors souvent un bruit de claquement ('skipping extruder').

La formule est la suivante : Vitesse x hauteur de couche x largeur de ligne = débit volumique (mm³/s). Un hotend standard (comme sur une Ender 3) atteint au maximum environ 12-15 mm³/s. Vous voulez imprimer plus vite ? Il vous faut alors un hotend spécial 'High Flow', comme un Volcano ou un Ceramic Heater.

Refroidissement et Minimum Layer Time

La vitesse a aussi un inconvénient sur les petits détails, comme la pointe d’une tour. Si l’imprimante dépose une couche en 1 seconde puis passe directement à la suivante, le plastique de la couche précédente est encore mou et chaud. Vous imprimez alors sur du 'pudding'. Le résultat est un petit amas de plastique fondu.

Les slicers disposent pour cela du paramètre 'Minimum Layer Time'. Si une couche est terminée en moins de, par exemple, 10 secondes, l’imprimante ralentit automatiquement pour laisser au plastique le temps de refroidir et de durcir.

Conclusion : qui veut aller vite va parfois droit dans le mur ?

Plus vite n’est pas toujours mieux. Pour les modèles esthétiques, une vitesse de 50 mm/s est souvent le 'sweet spot' pour la plupart des imprimantes grand public. Pour les prototypes fonctionnels, vous pouvez augmenter la vitesse de remplissage, mais laissez les parois extérieures tranquilles. Vous êtes pressé ? Investissez alors dans une imprimante dotée d’un système de mouvement CoreXY (moins de masse à déplacer) et d’un hotend High Flow, au lieu de simplement pousser tous les réglages de votre slicer vers le haut.