Creality Ender 3 S1 Pro, le test

Après le graveur Two Trees TS2, pour mon second test sur le site, je vous propose Creality Ender 3 S1 Pro, une imprimante 3D qui offre de nouvelles possibilités en terme de filaments. En plus des classiques PLA, PETG et TPU, j’ai équipé mon imprimante d’un Enclosure Creality pour la rendre hermétique et ainsi autoriser les impressions en ABS, PC et ASA.

Pourquoi un test de la Creality Ender 3 S1 Pro

Je vous propose une série de tests pour utiliser une variété de filaments afin de mettre en valeur
les qualités de la Creality Ender 3 S1 Pro. En tant que challenge, je vais imprimer des pièces en PLA, PETG, ABS, ASA, PC et TPU afin de tester les capacités du nouvel extrudeur associé au nouvel heatbreak Sprite pouvant chauffer jusqu’à 300°C. Je vais également utiliser une enclosure Creality afin d’optimiser les conditions d’utilisation, en particulier pour le filament ABS, PC etc…

Le colis de la S1 Pro

Emballage réalisé avec soin : les mousses épaisses protègent parfaitement des aléas du transport.
Le carton lui-même est épais et à subi quelques frottements ainsi qu’un décollement d’un angle lors de son voyage, sans aucun dommage heureusement.

Montage de la Ender3 S1 Pro en 6 étapes

Avec un manuel en français, le montage est très facile, d’autant plus que le portique est déjà équipé et monté. Il faut environ 30 minutes sans se presser pour tout assembler à l’aide d’outils fournis bien adaptés. Les nappes et les connectiques sont bien étudiées ; la nappe de la tête d’impression est clipsée avec un verrouillage automatique. La connectique est centralisée à côté de l’axe Z avec une prise libre pour connecter une tête laser.

Les outils et la visserie

Les outils fournis sont de qualité. La pince coupante est indispensable pour la préparation de l’introduction du filament. La spatule quant à elle ne l’est pas car la plaque PEI permet, par flexion, de décoller le sujet rapidement après refroidissement.

La connectique, simplifiée et rapide

Creality fournit le schéma pour la connectique de la tête d’impression et du portique mais pas d’inquiétude, il n’y a que quelques branchements à faire.

Vidéo du montage de la Ender-3 S1 Pro

Creality a mis en ligne une vidéo qui explique l’assemblage de la S1 Pro. Ce guide vidéo accompagne agréablement le manuel PDF pour ne pas faire d’erreur.

Les caractéristiques de l’imprimante

En résumé :

• L’imprimante utilise du filament de 1,75 mm,
• Elle dispose d’un plateau chauffant sur lequel une base magnétique est posée,
• Une fine tôle métallique et flexible recouverte d’un PEI sert de maintien de la pièce en cours d’impression,
• Les dimensions maximales d’impression sont de 220 x 220 x 270 mm,
• La vitesse d’impression suggérée est entre 60 et 80 mm/s,
• La buse montée en standard est une buse de 0,4 mm, autorisant des épaisseurs de couches de 0,1 à 0,32 mm.

La fiche technique complète est ici et voir un comparatif Ender-3 S1, S1 Plus et S1 Pro.

Les nouveautés de la S1 Pro

• Nouvelle tête facilement démontable
• Extrusion en mode direct-drive SPRITE
• Heatbreak full métal avec une température d’extrusion maximum de 300°C
• Ajout d’un système d’auto-nivellement CR Touch
• Nouvelle carte mère 32 bits
• Poignée de traction du plateau chauffant équipé d’une revêtement PEI
• Synchronisation via courroie des deux vis trapézoïdales de l’axe Z
• Tendeur de courroie des axes X et Y
• Eclairage d’une barre de LED avec interrupteur de mise sous tension
• Ecran tactile avec choix de la langue du pays
• Une boite à outils incluse dans l’imprimante bien pratique sous le bed (toolbox)

Les points forts de la Ender 3 S1 Pro

Les nouvelles technologies

Le leveling automatique

Creality n’est pas avare en documentation vidéo puisque chaque étape du montage et de l’utilisation de la Creality Ender 3 S1 Pro a droit à son petit clip :

Tableau guide d’impression des filaments

Afin de faciliter le tranchage des objets en fonction du filament utilisé, Creality a également publié un tableau des réglages recommandés pour ses filaments. Cette liste est à garder précieusement pour paramétrer tous vos prints.

Impression des fichiers gcode fournis par Creality

Le lapin et le chat en PLA (impression hors enclosure)

Voici le lapin et le chat imprimés avec du PLA blanc fourni avec l’imprimante en utilisant les paramètres d’impression suivants : température de la buse à 200°C, lit à 60°C et rétraction de 1,5 mm à une vitesse de 40 mm/s.

Les sujets sur les photos sont sans aucune retouche. Les personnages sont sortis imprimés tel quel. Pas de défauts de couches ou de fils apparents, les surfaces sont bien nettes malgré l’utilisation de supports pour le chat !

Le lapin et le chat en PETG

Pour tester la Ender3 S1 Pro avec du PETG noir, j’ai utilisé les réglages d’impression suivants : température du filament à 220°C, rétraction de 1,5 mm et vitesse de 45 mm/s.

Impression du jeton de casino

Avec les mêmes paramètres que précédemment, nous remarquons que la face verso (B) comporte un pontage avec des lignes bien planes et alignement parfait des couches.
Pas d’effondrement de la structure sans support, la lettre avec le B de Bitcoin est bien formée avec des contours nets.

Pneus de RC en TPU

Le choix des modèles de pneus est déterminant à la fois dans la structure et dans la forme afin de révéler la qualité d’impression de la Creality Ender-3 S1 Pro.

Avec ce type de filament plus compliqué à fondre, on note quelques défauts comme à l’intérieur de la roue gauche qui présente des boulettes de reprise dans l’épaulement interne. La forme et la taille des crampons externes sont bien dessinés avec un minimum de fils.

La roue droite est de meilleure qualité car j’ai sensiblement diminué la température et la vitesse d’impression. Il n’y a plus de boulettes apparentes de filaments, la surface interne est bien lisse ainsi que l’extérieur qui présente une surface brillante. La structure de la roue est bien conservée avec une souplesse à la compression du pneu.

Il est important de régler le taux de remplissage selon la souplesse désirée. Environ entre 8 et 10% suffisent généralement.

Imprimer des pneus en TPU, ce n’est pas facile !
Il faut faire des essais car la structure du pneu demande des réglages bien appropriés selon la souplesse et l’adhérence désirée. Le TPU 85 présente une meilleure adhérence.

Mes conseils et paramétrages pour le TPU avec la Ender 3 S1 Pro

Pour imprimer un sujet ou une pièce avec une structure complexe pour laquelle il faut réaliser une maquette de la pièce à imprimer, je vous conseille les choses suivantes :

• Utiliser un extrudeur Direct Drive de type BMG
• Choisir la température de base 225-230°C max selon le filament choisi (TPU 85 ou 90)
• Vitesse d’impression entre 40 à 45 mm/s en réduisant la coque externe à 35mm/s
• Saccade 5mm/s, rétraction vitesse 35mm/s pour une distance de 1 à 2 mm, redémarrage après rétraction 18mm/s (ces paramètres ne sont pas une science exacte, c’est surtout l’observation qui est importante)
• Eviter les rétractions à chaque changement de couche afin de réduire les fils

Pour éviter le gâchis de filament avec les tests, j’utilise le slicer Ideamaker et je coupe une partie du modèle pour faire un test de la pièce à échelle réduite. La pièce ainsi imprimée me permet d’évaluer les résultats escomptés sur une forme complexe. Cette partie de la pièce ou maquette me permet d’identifier les difficultés à surmonter et d’en ajuster les paramètres en conséquence.

Au final, c’est un gain de temps et succès d’impression avec les bons réglages.

Utilisation de l’enclosure Creality

Cette vidéo met en valeur les caractéristiques du caisson et ses avantages ainsi que les résultats escomptés pour l’impression des pièces avec différentes qualité de filaments. L’exemple est concret et permet de juger de l’utilité d’une enclosure / boitier de protection et de retenue d’odeurs !

Préparation pour impressions en ABS, ASA, PC

Je précise que ces aménagements sont temporaires pour une utilisation intensive des différents tests dans des conditions favorables. Cette enclosure est un élément de sécurité pour me protéger des émanations de l’ABS. J’ai placé des dissipateurs thermiques en aluminium sur les moteurs X et Y.

• Installation d’un RPI Orange Pi zéro 2 avec caméra afin d’observer à distance les impressions.
  Nota : ce type d’installation n’est pas indispensable mais facilite l’utilisation avec Octoprint.
  Le but c’est d’éviter de respirer les émanations des filaments ABS et donc d’être le moins présent possible dans la pièce où l’imprimante travaille.
• Placer un thermomètre avec une sonde interne et externe.
• Préchauffage de l’enceinte à environ 40°C avec un sèche-cheveux ou mini chauffage.
• Déporter l’afficheur LCD pour éviter l’occultation accidentelle du LCD si la température est supérieure à 50°C.

Il est important de ne pas s’exposer et respirer les émanations de l’ABS et ASA.

La solution idéale serait d’extraire les émanations vers l’extérieur. Faute de ce dispositif, il est conseillé d’aérer la pièce après l’impression de l’ABS et ASA.

Photos de l’enclosure Creality

Dans sa taille Medium, l’enclosure Creality mesure 730 x 650 x 720 mm (largeur x profondeur x hauteur).

Refroidissement des moteurs

La température dans l’enceinte pouvant être élevée (40°C minimum !), il est important de refroidir les moteurs de l’imprimante 3D :

Le dissipateur est collé avec une résine silicone thermique. J’ai également déporté l’écran LCD pour intervenir à l’extérieur de l’enclosure sans perturber l’équilibre thermique interne.

Test filament PLA impression bicolore rouge et jaune

Voici un test réalisé avec le logo du site avec le changement de filament grâce à la commande gCode M600. Niveau températures, le lit était à 60°C et le PLA à 204°C pour une vitesse d’impression de 70 mm/s et une rétraction à 1,5 mm.

Test ABS et PC d’une pièce mécanique

Suite à une rupture du mécanisme de ma pompe à eau manuelle, j’ai réalisé une nouvelle couronne d’entrainement :

La combinaison de l’ABS et du PC (Polycarbonate) confère au filament une très bonne résistance aux chocs. C’est idéal pour la réalisation de pièces mécaniques.

Pour assurer la qualité de vos impressions avec ce filament, utilisez-le dans une imprimante fermée, comme ici dans ce test Creality Ender 3 S1 Pro + Enclosure.

Pour ce projet, j’ai réglé la température du filament à 250°C et le le bed à 100°C. Il est également conseillé d’utiliser un spray d’adhérence type 3DLAC ou un radeau selon le lit utilisé. Pour la vitesse, 50mm/s avec une rétraction de 1 mm à 40 mm/s est raisonnable. Il n’y a pas besoin de ventilation et l’enceinte close doit avoir une température de 35°C minimum.

Le filament ABS-PC est plus facile à imprimer que l’ABS puisqu’il n’y a quasiment aucun phénomène de warping des couches.

Préchauffage de l’enclosure

Il est important de préchauffer l’enceinte à une température comprise entre 38 et 45°C afin de garantir une stabilité thermique pour l’impression de l’ABS PC sur un bed à 100°C.

J’ai placé un mini chauffage céramique de 500W thermo régulé très efficace. La température de la pièce est d’environ 18°C et il faut moins de 10 minutes pour la montée en température.

Dès la mise sous tension de l’imprimante l’éclairage et la température du lit chauffant maintiennent en permanence une température stable à environ 38°C.

Impression de l’engrenage

Cette pièce est délicate par la finesse des dents de l’engrenage. L’axe d’entrainement est long et de faible dimension avec deux méplats. J’ai vérifié avec un pied à coulisse, les cotes sont à +0.05mm, ce qui est très précis pour le dimensionnement de la pièce. Pas de défaut d’aspect les surfaces sont très propres, bravo à la Ender3 S1 Pro !
Nota : impression de la pièce sur un radeau, ça facilite les choses.

Sur l’image ci-dessous, nous remarquerons que le maintien de la nappe sur la tête est modifié. J’ai imprimé un nouveau support qui évite la collision du câble dans le montant à chaque home de l’axe X.
Ce montage est parfait et favorise la flexion de la nappe sur toute l’amplitude de l’axe X.