L'impression 3D résine ouvre de nouvelles possibilités aux ingénieurs, designers, artistes et amateurs qui souhaitent produire des objets de haute qualité, aux détails complexes et aux finitions plus lisses, inaccessibles aux imprimantes FDM (filament-based fused deposition modeling). L'impression 3D résine utilise une résine liquide qui durcit sous UV pour créer des objets.
Dans cet article, nous nous concentrerons principalement sur l'impression 3D résine grand public, en examinant ses avantages, ses applications, son procédé d'impression et ses inconvénients. Que vous soyez un professionnel chevronné ou un débutant enthousiaste dans le domaine de l'impression 3D, nous souhaitons vous apporter des informations précieuses.
Qu'est-ce que l'impression 3D en résine ?
L'impression 3D en résine est un procédé photopolymère, également appelé stéréolithographie (SLA) ou traitement numérique de la lumière (DLP). Les petites entreprises et les amateurs ont tendance à utiliser la technologie d'affichage à cristaux liquides (LCD). Cette technologie réagit à la lumière ou se solidifie au contact de celle-ci, permettant ainsi le durcissement couche par couche d'une résine photopolymère liquide grâce à la lumière UV.
Tandis qu'un projecteur DLP projette un motif de lumière UV sur toute la couche de résine, la polymérisant d'un seul coup, le SLA solidifie sélectivement la résine en traçant la forme de l'objet sur sa surface. La plateforme de fabrication est abaissée après le séchage de chaque couche, et le processus est répété jusqu'à ce que l'objet soit entièrement terminé. Le produit final subit ensuite un post-traitement pour éliminer l'excédent de résine et durcir le matériau, comprenant un lavage et un durcissement.
Dans le cas de l'impression sur résine LCD, la lumière ultraviolette solidifie l'image, créant ainsi une tranche dans la couche de résine. Les imprimantes LCD peuvent également imprimer chaque couche en une seule fois, ce qui leur confère le même avantage de vitesse que les imprimantes DLP. Cependant, la taille et la qualité d'impression sont limitées par la résolution, la taille et la densité de pixels de l'écran LCD.
L'impression résine prend généralement plus de temps, mais produit des impressions de meilleure qualité et plus détaillées. Elle se décline en trois variantes principales :
- Stéréolithographie (SLA)
- Traitement numérique de la lumière (DLP)
- Affichage à cristaux liquides (LCD) également appelé stéréolithographie masquée (MSLA)
Source : Weerg
Principaux avantages de l'impression 3D en résine
L'impression 3D résine est plébiscitée par de nombreux passionnés et professionnels de l'impression 3D en raison de ses détails exceptionnels, de sa précision et de ses surfaces lisses. Ses principaux avantages sont les suivants :
- Des détails exceptionnels. Les photopolymères sont chargés dans une imprimante sous forme liquide, ce qui les rend plus faciles à façonner selon des géométries complexes que les plastiques fondus.
- Surface lisse. Bien que les lignes de couches soient toujours présentes lors de l'impression sur résine, elles sont relativement fines et presque invisibles, en particulier sur certaines couleurs de résine.
- Grande variété de matériaux. La gamme de résines du marché couvre toutes les applications et tous les besoins courants, et la liste s'allonge rapidement. Chaque résine photopolymère est composée de composants essentiels à la réaction et d'additifs tels que des colorants, offrant des améliorations à la fois visuelles et fonctionnelles.
- Impression rapide. L'impression 3D résine offre des capacités de prototypage rapide, permettant aux concepteurs et aux ingénieurs d'itérer et de tester rapidement leurs conceptions.
- Coûts réduits. Grâce aux progrès de la technologie d'impression 3D, l'impression résine est plus rentable que jamais, notamment pour les dispositifs dentaires sur mesure et les modèles maîtres pour la joaillerie.
Applications de l'impression 3D en résine
Grâce à la variabilité et à la flexibilité de la résine, il existe une large gamme de matériaux et de technologies adaptés à de nombreuses industries et tâches.
L'impression 3D résine est idéale pour les applications où la précision des détails, la finesse des finitions de surface et la complexité des géométries sont essentielles, permettant de transformer vos idées en objets tangibles. Elle est couramment utilisée dans des secteurs comme la bijouterie, la dentisterie, l'ingénierie, les miniatures, les pièces de jeu, etc. L'impression 3D à filament, quant à elle, convient au prototypage rapide, aux pièces fonctionnelles et aux projets de plus grande envergure dans des secteurs comme l'automobile, l'aérospatiale et les biens de consommation.
Processus d'impression 3D en résine
1. Utilisation d'un logiciel de découpage.
Une fois le modèle 3D conçu, il doit être transféré vers un logiciel de découpage pour la préparation de l'impression. Ce logiciel utilise des algorithmes pour créer des couches individuelles du modèle 3D en fonction du procédé d'impression et du matériau choisis. Plus l'objet est détaillé, plus il comportera de couches.
De nombreux logiciels de découpage, tels que Lychee et CHITUBOX , offrent une interface utilisateur intuitive et des fonctionnalités avancées comme la génération automatique de supports et la surveillance à distance, simplifiant ainsi les tâches les plus complexes. Ils facilitent la mise à l'échelle, du prototypage à la production à grande échelle, en découpant des milliers de couches, en générant des supports, en simulant et en validant le processus de fabrication, puis en créant le fichier pour l'imprimante 3D.
2. Imprimez l'objet
Une fois le logiciel de découpe terminé, il est temps d'imprimer le modèle 3D sur une imprimante 3D (comme Formlabs , Elegoo , Creality , Anycubic et Phrozen ). Nous versons la résine dans une cuve et plaçons la plateforme de fabrication.
L'imprimante 3D utilise ensuite une source lumineuse pour polymériser la résine couche par couche jusqu'à ce que l'objet souhaité soit entièrement imprimé. L'impression est entièrement automatique ; une fois le processus d'impression lancé, vous pouvez revenir à la pièce finie. Cela améliore considérablement la productivité des opérateurs.
Il est important de noter que les différentes technologies d'impression résine ont des temps de séchage, ainsi que des exigences de température et de pression variables. Il est conseillé de consulter votre imprimeur et votre fournisseur de matériaux pour obtenir des recommandations et des suggestions de réglages.
3. Post-traitement
Cette étape consiste à retirer tout excédent de matériau (support) de l'impression et à s'assurer de son esthétique. Elle comprend également le ponçage des bords rugueux et l'application de peinture ou de revêtements pour une meilleure durabilité. Bien que cette étape soit essentielle pour obtenir une impression 3D exceptionnelle, elle peut être chronophage. Enfin, vous pouvez la polymériser aux UV comme prévu.
Inconvénients de l'impression en résine
Voici quelques-uns des inconvénients de l’impression en résine :
- Taille d'impression limitée. La taille maximale d'un objet pouvant être imprimé avec une imprimante 3D à résine est généralement inférieure à celle d'une imprimante FDM (modélisation par dépôt de fil fondu).
- Procédure complexe. Bien que des résolutions élevées soient possibles, le résultat final dépend de la conception de la pièce, des paramètres du slicer, de la résine et du post-traitement.
- Composants toxiques . Lors de l'impression, la résine utilisée dégage des fumées toxiques qui, en l'absence de ventilation adéquate, peuvent être dangereuses.
- Post-traitement obligatoire. L'objet doit être lavé, séché et durci avant d'être véritablement terminé. Ce processus peut être salissant et chronophage.
- Durée de conservation limitée. En raison de la durée de conservation limitée de la résine et de son potentiel de détérioration au fil du temps, les impressions peuvent ne pas être conformes aux attentes, ce qui entraîne un gaspillage de ressources.
- De nombreuses structures de support. L'impression en résine nécessite davantage de supports, ce qui peut altérer l'apparence de la figurine en cas de manipulation incorrecte.
- Coût plus élevé. Comparé à la FDM, le coût de l'impression résine est bien plus élevé.
Notes de sécurité pour l'impression 3D en résine
La plupart des résines sont toxiques ; il est donc important de les manipuler avec précaution. Voici quelques conseils de sécurité pour l'impression 3D résine :
1. Utilisez un espace ventilé
En raison des matériaux utilisés dans le processus d'impression, les constructeurs doivent installer l'imprimante 3D dans un endroit bien ventilé ou utiliser une imprimante 3D fermée avec un système de ventilation intégré.
2. Évitez tout contact direct avec toute résine non durcie
La résine non polymérisée peut être nocive en cas de contact avec la peau et les yeux. Portez toujours des gants, des lunettes de protection et un masque lorsque vous manipulez de la résine non polymérisée ou nettoyez des pièces imprimées en 3D.
Résines photopolymères Inslogic Compatible avec les imprimantes 3D LCD, SLA et DLP fonctionnant dans la gamme de longueurs d'onde de 385 à 405 nm. Notre objectif est d'optimiser vos futurs projets grâce à notre solution d'impression 3D résine, qui produit des collections à faible odeur, précises et avec un retrait minimal. Nous vous recommandons vivement de consulter la fiche de données de sécurité (FDS) de chaque produit avant impression.
En conclusion, le monde de l'impression 3D s'est élargi avec l'avènement de la technologie d'impression 3D résine. Avec les progrès technologiques, il est clair que l'impression 3D résine jouera un rôle crucial dans l'avenir du prototypage, du développement de produits et de l'expression créative. Comprendre les subtilités de l'impression résine ouvre un monde de possibilités d'innovation et de créativité, donnant vie à vos idées.
