Sous-extrusion en impression 3D : causes par ordre de probabilité et méthode de diagnostic

Reconnaître la sous-extrusion selon ce que vous voyez

Trois symptômes reviennent le plus souvent. Des couches supérieures qui laissent voir des trous ou une texture irrégulière au lieu d'une surface pleine, alors que le nombre de couches de dessus est correctement réglé dans le slicer. Des lignes de paroi fines, presque translucides par endroits, qui n'ont pas la largeur attendue pour le diamètre de buse utilisé. Un remplissage dont les lignes ne se touchent plus, laissant des espaces visibles à l'intérieur de la pièce une fois coupée.

Selon la base de connaissances Prusa, une sous-extrusion prononcée rend les pièces fragiles et sujettes à se casser, parce que les couches n'ont plus assez de matière pour bien se lier entre elles. Une sous-extrusion légère, elle, se remarque surtout à l'œil sur les surfaces extérieures avant de devenir un problème mécanique.

Les causes les plus probables, dans l'ordre

Le filament humide ou emmêlé arrive en tête des causes courantes parce qu'il est facile à manquer : un filament qui a absorbé de l'humidité peut crépiter ou moussuer légèrement à la sortie de la buse, ce qui réduit le débit réel de matière sans que rien ne semble bloqué mécaniquement. Un enchevêtrement sur la bobine, moins visible, freine par à-coups l'avancée du filament et produit une sous-extrusion irrégulière plutôt que constante.

Vient ensuite la buse partiellement bouchée : un dépôt de filament carbonisé ou une impureté réduit le diamètre effectif du canal sans l'obstruer complètement, ce qui limite le débit maximal que la buse peut délivrer à une vitesse donnée. La page buse bouchée détaille comment le confirmer et le corriger.

Une température de buse trop basse pour la vitesse d'impression choisie empêche le filament de fondre assez vite pour suivre la demande du slicer, en particulier sur les vitesses élevées ou les filaments techniques. Un extrudeur qui patine, faute de tension suffisante sur les engrenages ou à cause de dépôts de filament dans les rainures, glisse sur le filament au lieu de l'entraîner, un problème que la base Prusa recommande de vérifier régulièrement en nettoyant les engrenages Bondtech et leur tension d'axe. Enfin, un diamètre de filament hors tolérance, souvent sur des bobines bas de gamme, fausse le calcul de débit que le firmware applique en continu.

Méthode de diagnostic étape par étape

Commencez par le plus simple : sortez le filament et regardez son aspect. Un filament qui craque, gonfle légèrement ou laisse une odeur de vapeur en sortant de la buse a probablement absorbé de l'humidité ; un séchage avant impression règle ce cas sans toucher aux réglages du slicer. Si le filament semble sec, retirez quelques mètres de la bobine pour vérifier l'absence de nœud ou de croisement qui pourrait bloquer l'avancée pendant l'impression.

Ensuite, isolez la mécanique de l'électronique : poussez le filament à la main, imprimante éteinte, entre l'entrée de l'extrudeur et la buse chauffée. Une résistance anormale à cet endroit pointe vers une buse partiellement bouchée plutôt que vers un réglage logiciel. Si le filament coulisse librement à froid, testez ensuite un incrément de température de 5 à 10 °C au-dessus du profil habituel sur une pièce de test simple : si la sous-extrusion disparaît, la cause était thermique et non mécanique.

Changez une seule variable entre deux tests. Modifier la température et la vitesse en même temps, par exemple, rend impossible de savoir laquelle des deux a réglé le problème, ce qui pousse souvent à sur-corriger un réglage qui n'était pas en cause.

Vérifier l'extrudeur et la tension du filament

Un extrudeur qui patine laisse une marque visible : de petits copeaux de filament ou une zone aplatie et lisse à l'endroit où l'engrenage mord le filament sans l'entraîner correctement. Selon la base Prusa, ces dépôts s'accumulent avec le temps dans les rainures des engrenages et finissent par réduire leur adhérence, ce qui demande un nettoyage régulier plutôt qu'un remplacement systématique. La vis de tension de l'idler mérite aussi une vérification : trop serrée, elle écrase le filament au lieu de l'entraîner proprement ; trop lâche, elle laisse l'engrenage glisser sans effet.

Un ventilateur de refroidissement du hotend qui tourne mal ou une pièce d'imprimante encrassée par la poussière peut aussi provoquer un début de fluage thermique qui ramollit le filament plus haut que prévu dans le corps de chauffe, ce qui contribue au patinage de l'extrudeur sans que la cause première soit mécanique.

Réglages de slicer à vérifier avant de toucher au matériel

Avant de démonter quoi que ce soit, vérifiez le multiplicateur d'extrusion (ou flow rate) dans le slicer : une valeur trop basse réduit volontairement le débit de matière et produit exactement les symptômes de la sous-extrusion, sans aucun défaut physique sur l'imprimante. La base Prusa propose une calibration de ce paramètre pour retrouver une valeur adaptée à votre combinaison filament et buse.

Une vitesse d'impression trop élevée par rapport au diamètre de buse et à la température choisie demande à l'extrudeur de pousser plus de matière par seconde que ce que la buse peut réellement faire fondre, ce qui produit une sous-extrusion qui s'aggrave sur les zones rapides du modèle. Réduire la vitesse de 10 à 20 % sur un test suffit souvent à confirmer ou écarter cette hypothèse avant de toucher à la température.

Une sous-extrusion seulement dans les virages : la piste pressure advance

La documentation Bambu Lab distingue une sous-extrusion globale, où toutes les lignes du modèle paraissent clairsemées, d'une sous-extrusion localisée, visible uniquement sur une zone précise comme les angles ou les changements de direction. Cette seconde forme n'a pas la même origine que les causes mécaniques vues plus haut : elle pointe le plus souvent vers un mauvais réglage de la pression d'avance (pressure advance), qui gère la quantité de matière extrudée pendant les accélérations et décélérations de la tête d'impression.

Une calibration de flux (flow dynamics calibration) permet de retrouver la bonne valeur de compensation à ces moments précis, plutôt que d'ajuster la température ou la vitesse globale du fichier, qui ne corrige pas un défaut localisé aux changements de direction. Ce réglage se trouve dans la plupart des slicers modernes sous des noms différents (pressure advance, linear advance), avec une procédure de calibration dédiée pour chaque combinaison filament et buse.

Sur une Prusa équipée du Nextruder, deux causes mécaniques propres à cet extrudeur

Sur les imprimantes équipées du Nextruder (CORE One, MK4/S, MK3.9/S, XL), la documentation Prusa signale qu'une buse mal repositionnée après un remplacement peut à elle seule causer une sous-extrusion : l'anneau de cuivre du tube ne doit plus être visible une fois la buse remontée et les vis à molette resserrées à la main, sans outil. Une buse insuffisamment relevée laisse un espace qui fausse la hauteur réelle d'extrusion, un point à vérifier avant de suspecter une buse bouchée.

Un désalignement du réducteur (gearbox) après une intervention qui a nécessité d'ouvrir son capot est une autre cause propre au Nextruder, corrigée par la procédure d'alignement dédiée à chaque modèle plutôt qu'un nettoyage classique. Ces deux vérifications valent la peine avant de conclure à un problème de filament ou de réglage logiciel, en particulier si la sous-extrusion est apparue juste après une opération de maintenance sur la buse ou l'extrudeur.

Quand changer la buse plutôt que la nettoyer

Un cold pull réussi, décrit sur la page buse bouchée, règle la plupart des obstructions partielles sans remplacement de pièce. Si la sous-extrusion revient rapidement après un nettoyage propre, ou si elle persiste malgré un filament sec, un extrudeur qui ne patine pas et un multiplicateur d'extrusion correctement calibré, l'usure de la buse elle-même devient la piste la plus probable : l'orifice s'agrandit légèrement avec le temps sur les buses en laiton, surtout avec des filaments chargés fibre ou métal, ce qui modifie le débit réel sans qu'aucun bouchon ne soit en cause.

Dans ce cas, remplacer la buse par une neuve du même diamètre, et passer à une buse en acier trempé pour les filaments abrasifs, règle un problème que le nettoyage seul ne peut pas résoudre.

Sources et limites

• Prusa Knowledge Base — Under-extrusion
• Prusa Knowledge Base — Under-extrusion (Nextruder printers)
• Prusa Knowledge Base — Extrusion multiplier calibration
• Bambu Lab Wiki — Under-Extrusion

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