Pourquoi prévoir un jeu
En dépôt de fil, la buse écrase un cordon de plastique fondu qui s'étale un peu de chaque côté. Les contours extérieurs sortent donc légèrement plus grands que prévu, et les contours intérieurs légèrement plus petits. Ajoutez le retrait de la matière en refroidissant, les petites irrégularités de la machine, et deux pièces dessinées à la même cote ne rentrent tout simplement pas l'une dans l'autre.
La solution est de dessiner un jeu, c'est-à-dire un espace volontaire entre les deux pièces. Dans ce guide, les valeurs sont données par côté : un jeu de 0,2 mm par côté autour d'un axe de 10 mm donne un trou de 10,4 mm.
Serré, glissant, libre : les valeurs de départ
| Ajustement | Jeu par côté | Usage |
|---|---|---|
| Serré | environ 0 à 0,1 mm | Pièce enfoncée qui ne doit plus bouger : aimant, tige, capuchon |
| Glissant | environ 0,2 à 0,3 mm | Couvercle, tiroir, pièce qu'on monte et démonte à la main |
| Libre | environ 0,4 à 0,5 mm | Axe qui tourne, charnière, pièces imprimées déjà assemblées |
Ces valeurs sont des points de départ, pas des garanties : elles varient avec la machine, la matière, la vitesse et l'orientation. Sur de longues surfaces de contact (un tiroir de 10 cm), prévoyez plutôt le haut de la fourchette, car les petits défauts s'additionnent.
Pour un ajustement serré, un petit chanfrein d'entrée (0,5 mm) aide beaucoup à engager la pièce. Et si vous devez enfoncer une pièce métallique dans du plastique, une paroi d'au moins 1,5 à 2 mm autour évite que la pièce imprimée se fende.
Les trous sortent plus petits que prévu
C'est la règle la plus utile à retenir : un trou imprimé est presque toujours un peu plus petit que sa cote. Le cordon déposé à l'intérieur du contour déborde vers le centre, et un cercle est en réalité un polygone à facettes. Selon la taille, il manque en général de 0,1 à 0,3 mm au diamètre.
- Pour une vis ou un axe qui doit passer librement, agrandissez le trou d'environ 0,3 à 0,5 mm au diamètre.
- Pour une cote précise, dessinez le trou un peu petit et reprenez-le au foret : c'est plus fiable que d'espérer la bonne cote directement.
- Un trou vertical (axe perpendiculaire au plateau) sort rond. Un trou horizontal s'affaisse légèrement en haut, car le haut du cercle est imprimé dans le vide. La forme en goutte, avec une pointe à 45° vers le haut, règle ce problème sans support.
Filetages, vis et inserts
Imprimer un filetage fin est rarement une bonne idée : sous environ M6, les filets sont trop petits par rapport aux couches pour être propres et solides. Plusieurs solutions éprouvées :
Vis directement dans le plastique
Des vis pour plastique (ou des vis à tôle) se taillent leur propre filet dans un trou un peu plus petit que leur diamètre, en général environ 80 à 90 % du diamètre extérieur de la vis. C'est simple et suffisant pour une pièce démontée rarement. Prévoyez au moins trois parois autour du trou pour que la vis morde dans de la matière pleine.
Écrou prisonnier
Un logement hexagonal accueille un écrou standard, avec environ 0,2 à 0,3 mm de jeu. La vis travaille alors dans du métal, et la pièce se démonte autant de fois qu'on veut. On peut aussi glisser l'écrou par le côté, dans une fente, et le noyer en cours d'impression.
Inserts à chaud
Les inserts filetés en laiton s'enfoncent à chaud, avec un fer à souder muni d'une panne adaptée, dans un trou dessiné à la cote donnée par le fabricant de l'insert (en général un peu plus petit que l'insert). Le plastique fond autour des moletages et se resolidifie : on obtient un filetage métallique solide, idéal pour un boîtier démonté souvent. Les inserts fonctionnent bien dans le PLA, le PETG, l'ABS, l'ASA et le nylon.
Gros filetages imprimés
À partir d'environ M8 et au-delà, ou pour des bouchons et des couvercles vissés, un filetage imprimé fonctionne bien, surtout avec un pas large et un jeu d'environ 0,2 à 0,3 mm. Imprimez la pièce l'axe vertical pour que les filets soient réguliers.
Clips et charnières
Un clip plie à chaque montage : la matière et l'orientation comptent autant que le dessin.
- Matière : le PLA est rigide et casse facilement au pliage. Le PETG, et mieux encore le nylon, supportent bien mieux les flexions répétées.
- Orientation : le bras du clip doit plier dans le plan des couches, jamais en ouvrant une couche sur la suivante.
- Forme : un bras long et progressivement aminci plie mieux qu'un bras court et épais ; un congé à sa base évite qu'il casse à l'angle.
- Charnière souple : une fine lame qui plie (charnière intégrée) ne tient pas longtemps en PLA. Préférez une charnière à axe, ou une pièce en TPU.
Ponts, surplombs et première couche
Surplombs. Chaque couche peut dépasser un peu de la précédente. Jusqu'à environ 45° par rapport à la verticale, la pièce s'imprime proprement sans support. Au-delà, il faut des supports, qui prennent du temps, consomment de la matière et laissent une surface plus rugueuse. Remplacer un congé par un chanfrein à 45° sur une face inférieure suffit souvent à s'en passer.
Ponts. Un pont est une portée horizontale tendue entre deux appuis. Les imprimantes récentes franchissent en général quelques centimètres proprement, avec un léger affaissement au milieu. Pour une portée longue ou une surface visible, un support ou une voûte légère donne un meilleur résultat.
Première couche. Elle est volontairement écrasée sur le plateau pour bien adhérer, ce qui élargit un peu le bas de la pièce : c'est le « pied d'éléphant ». Pour une pièce qui doit s'emboîter par le bas, un chanfrein d'environ 0,4 à 0,5 mm sur l'arête inférieure le fait disparaître.
Tester avant de produire
Pour un assemblage important, ou avant une petite série, le plus sûr est d'imprimer une pièce d'essai : une petite plaque avec plusieurs trous et plusieurs axes de jeux différents (0,1, 0,2, 0,3, 0,4 mm). Elle coûte peu de matière, s'imprime vite, et donne les bonnes valeurs pour la machine et la matière réellement utilisées.
Chez Fabrique 3D, nous vérifions les jeux des assemblages avant l'impression et pouvons vous proposer une pièce d'essai quand c'est utile. Indiquez dans votre demande quelles pièces s'assemblent et quelles cotes comptent vraiment. Pour les pièces techniques, voir aussi notre page professionnels et le guide pour préparer votre fichier.
Questions fréquentes
Faut-il appliquer le jeu sur le trou ou sur l'axe ?
Sur l'un ou l'autre, pas sur les deux. Le plus simple est de garder la cote nominale de la pièce achetée (un roulement, une vis, un tube) et d'agrandir la pièce imprimée qui la reçoit. Entre deux pièces imprimées, répartissez le jeu comme vous voulez, mais notez-le.
Les tolérances sont-elles les mêmes en PLA et en PETG ?
Presque. Le PETG a tendance à laisser des parois un peu plus épaisses et légèrement plus collantes : un ajustement glissant gagne souvent à prendre 0,05 mm de plus qu'en PLA. L'ABS et l'ASA se rétractent davantage en refroidissant, ce qui compte sur les grandes pièces.
Peut-on imprimer un assemblage déjà monté, en une seule fois ?
Oui, pour des charnières ou des articulations simples, à condition de laisser un jeu libre d'environ 0,4 à 0,5 mm entre les pièces et d'éviter que des surfaces mobiles reposent les unes sur les autres pendant l'impression.
Quelle précision attendre d'une pièce imprimée ?
Sur une imprimante bien réglée, un écart d'environ 0,1 à 0,2 mm sur une cote est courant, un peu plus sur les grandes pièces et selon la matière. Pour une cote plus serrée, prévoyez une reprise (perçage, alésage) ou indiquez-la dans la demande, nous vous dirons si c'est réaliste.