Pour évaluer la précision des imprimantes 3d, des éprouvettes ont été imprimées, puis les dimensions mesurées et comparées à celle du modèle. Cela a été fait avec 2 matériaux: PLA et ABS, avec et sans radeau.Deux éprouvettes ont été utilisées: une apellée eprouvette, permettant des mesures dans les 3 dimensions:

et une apellée eprouvette-ronde, pour élḿer de potentiels effets locaux aux angles:

On suppose que les differences de dimensions entre l'objet imprimé et le modèle sont liées à 2 phénomènes:

• une différence entre l'épaisseur théorique du filament déposé (0,4mm en x-y), et son épaisseur réelle. Nous apellerons cette différence Exy et Ez (ce n'est pas la même horizontalement et verticalement). Elle est indépendante de la taille, et affecte chaque bord dans le plan horizonral(elle augmente ou diminue une dimension selon que l'on mesure l'extérieur ou l'intérieur d'une pièce) . On suppose que verticalement elle n'affecte que la première couche.
• La contraction (ou retrait) du matériau lors de son refroidissement. Elle est proportionelle à la taille, nous apellerons R le facteur de retrait (qui est le même dans les 3 dimensions).

Dans le plan horizontal Une dimension extérieure réelle sera donc: L*R+2*Exy, une dimension intérieure l*R-2*Exy. Si on apelle Lm et lm les dimensions mesurées sur l'éprouvette, on a:

Lm = L*R+2*Exy et lm = l*R-2*Exy

Ce qui donne: R = (lm + Lm) / (l+L)

Exy = (Lm - L*R) / 2 ou Exy = (l*R - lm) / 2

Pour tenir compte des erreurs de mesure nous utiliserons (moyenne des deux Exy précédents): Exy = (Lm - lm + (l - L)*R) / 4

Sur l'axe Z nous n'avons pas de mesures intérieures, mais 2 mesures extérieures. Nous avons donc Hm1 = H1 * R + Ez et Hm2 = H2 * R + Ez; ce qui donne, en théorie

R = (Hm2 - Hm1) / (H2 - H1), et Ez = (Hm1 + Hm2 - (H1 + H2) * R) / 2

Mais pour les calculs, nous utiliseront uniquement Ez = (Hm1 + Hm2 - (H1 + H2) * R) / 2, avec le R calculé dans le plan horizontal qui semble plus précis.

Les dimensions mesurées sur les éprouvettes en PLA sont (en vert les dimensions du modèle, en orange les mesures):

Cela done un R entre 0,998 et 0,999 et Exy entre 0,06 et 0,09 (dans la marge d'erreur des mesures, donc), et un Ez compris entre 0,1 et 0,2.

Cela done un R entre 0,998 et 0,999 et Exy d'environ 0,15. Les mesures de l'éprouvette ronde semblent fausse, en particulier les mesures intérieures.

Les dimensions mesurées sur les éprouvettes en ABS sont (en vert les dimensions du modèle, en orange les mesures):

Cela done un R autour de 0,995 et Exy autour de 0,15, et un Ez inférieur à 0,1.

Cela done un R autour de 0,995 et Exy autour de 0,3, et un Ez inférieur à 0,1.