Qu'est-ce qu'une imprimante 3D à résine ?

Une imprimante 3D à résine est une machine qui utilise la lumière pour convertir des modèles en impressions. En dirigeant la lumière UV sur les résines, ces imprimantes 3D peuvent les durcir rapidement tout en conservant une grande complexité et une finition de surface lisse.

Dans certains cas, les pièces sont prêtes à l'emploi dès que l'impression est terminée. Notre guide complet des imprimantes à résine vous expose tout ce que vous devez savoir.

Qu'est-ce que l'impression 3D en résine ? Qu'est-ce qu'une imprimante 3D en résine ?

L'impression par stéréolithographie (SLA)/résine est une technologie permettant de créer des prototypes, des modèles, des motifs et des composants de production selon une méthode couche sur couche.

Il utilise des processus photochimiques où la lumière conduit à la réticulation d'oligomères et de monomères pour créer des polymères, formant un solide 3D.

Les imprimantes 3D à résine utilisent le même mécanisme de source lumineuse (projecteur ou laser) pour convertir la résine liquide en plastique dur. La principale différence physique réside dans la disposition des composants principaux, tels que la plate-forme de fabrication, la source de lumière et le réservoir de résine.

Ces machines fonctionnent avec des résines qui sont des substances thermodurcissables réactives à la lumière. Lors de l'exposition des résines SLA à des longueurs d'onde lumineuses particulières, de petites chaînes moléculaires se rassemblent, joignant des oligomères et des monomères pour créer des géométries flexibles ou rigides solidifiées.

Les pièces SLA présentent la précision et la résolution les plus élevées, les détails les plus fins et les finitions les plus élégantes parmi toutes les procédures d'impression 3D. Quoi qu'il en soit, les principaux avantages du SLA résident dans sa flexibilité.

Les fabricants de matériaux ont mis au point des résines SLA innovantes dotées de nombreuses propriétés optiques, thermiques et mécaniques capables de rivaliser avec les thermoplastiques standard, industriels et techniques.

Bien que cette méthode puisse gérer une grande taille d'impression et réaliser presque tous les designs, elle n'est peut-être pas si économique .

Comment utiliser une imprimante 3D en résine ?

L'utilisation de votre imprimante 3D SLA implique trois étapes simples.

1. Conception

Utilisez n'importe quelle donnée de numérisation 3D ou logiciel de CAO pour créer un modèle. Exportez votre modèle dans un format de fichier imprimable, par exemple, OBJ et STL. Toutes les imprimantes 3D SLA disposent d'un logiciel pour découper les modèles numériques en différentes couches et ajuster les paramètres.

Une fois la configuration terminée, le logiciel de préparation fournit des instructions à votre imprimante à résine via un câble ou une connexion sans fil.

2. Impression

Une fois que vous avez confirmé que vos configurations sont correctes, le processus SLA démarre et votre machine peut fonctionner sans surveillance jusqu'à ce qu'elle termine votre impression. Les imprimantes à résine avec systèmes de cartouches ont un remplissage automatique du matériau.

3. Post-traitement

Une fois le processus terminé, les pièces doivent être rincées dans de l'IPA (alcool isopropylique) pour débarrasser les surfaces de la résine non durcie. Une fois que les pièces rincées sont sèches, certains matériaux nécessitent encore une post-durcissement pour leur permettre d'atteindre leur plus grande robustesse et stabilité possibles.

Enfin, détachez les structures de support de vos pièces, puis poncez les marques de support pour des finitions lisses. Les pièces SLA sont faciles à apprêter, à peindre et à assembler pour différentes finitions et applications.

Comment fonctionne une imprimante 3D en résine ?

Les imprimantes 3D pour les procédés à base de résine n'utilisent ni filament ni poudre mais de la résine liquide.

• SLA

Le SLA se produit dans un réservoir massif et commence par une couche de polymère liquide répartie sur une plate-forme. Un faisceau laser UV solidifie la partie qui fera partie des couches de votre impression 3D puisque la couche de polymère est sensible aux UV. Le montant restant reste liquide. La plate-forme est ensuite abaissée, suivie du dessin de la couche de résine suivante directement au-dessus de la précédente.

Une fois l'impression terminée, il est soulevé hors du réservoir à travers la plate-forme de support avec le liquide supplémentaire qui s'écoule.

Puisqu'une substance liquide est utilisée plutôt qu'une poudre, nous devrions ajouter un matériau de support sous les parties en surplomb et celles qui dépassent. Vous pouvez ensuite retirer les supports manuellement après avoir retiré le modèle de votre machine.

Les matériaux du processus d'impression en résine comprennent la résine mammouth, la résine standard, la résine grise et la résine transparente.

• Technologie PolyJet

Voici une autre technologie à base de résine. La technologie PolyJet fonctionne en boulochant la résine en couches extra-fines sur un plateau de construction jusqu'à ce qu'elle complète le modèle. Chaque couche est durcie à l'aide de lumière UV juste après le jet. Pour cette raison, il produit des modèles entièrement durcis prêts à l'emploi immédiatement après l'achèvement.

De quelle quantité de résine ai-je besoin pour l'impression 3D ?

Vous devez avoir suffisamment de résine d'impression dans votre cuve pour pouvoir couler et remplir les zones où se fait votre impression. Optez pour des quantités excessives dans votre réservoir de résine pour être en sécurité. Essayez de garder votre cuve remplie à environ 1/3, mais ne la remplissez pas trop car elle pourrait déborder.

Construisez des plaques en bas à droite dans vos cuves, puis égouttez-les sur vos films FEP où les impressions sont durcies. Ainsi, lorsque vous ajoutez plus de résine, versez-la simplement sur votre plaque de construction.

Parfois, vous pouvez vous retrouver sur la dernière portion de résine mais vouloir quand même terminer votre impression 3D. Étant donné que la résine reflue vers la position de votre impression, la meilleure façon de réussir est d'assurer un bassin de résine uniforme dans votre cuve.

Si vous commencez à voir des espaces et des lacunes dans la résine, vous remarquerez qu'elle n'atteint pas vos modèles 3D. La résine ne durcira donc pas correctement sous votre modèle 3D, ce qui entraînera une impression ratée.

Que faire des restes d'impression 3D en résine ?

Vous pouvez laisser des restes de résine dans votre réservoir, mais assurez-vous de bien le protéger des rayons UV. Si vous faites une nouvelle impression dans quelques jours, vous pouvez laisser votre résine dans votre imprimante 3D. Sinon, filtrez la résine non polymérisée et remettez-la dans le récipient.

Vous pouvez retirer des morceaux de résine semi-durcie, les placer sur une serviette en papier et les durcir à l'aide d'une lumière UV. Assurez-vous de ne pas toucher la résine comme toujours, bien qu'après durcissement complet, vous puissiez les jeter en toute sécurité de la manière habituelle.

Si la résine restante se mélange avec le nettoyant liquide, par exemple l'IPA, placez-la dans un récipient et apportez-la à l'usine de recyclage locale. La plupart des endroits acceptent un mélange restant d'alcool isopropylique et de résine. Néanmoins, vous devrez parfois vous rendre dans une usine de recyclage spéciale.

Quelle est la force de l'impression 3D en résine ?

De nombreuses personnes pensent que les pièces imprimées en 3D SLA sont fragiles et mieux adaptées au prototypage et aux applications décoratives plutôt qu'aux composants porteurs et fonctionnels. Mais ce n'est le cas que si vous ne sélectionnez pas correctement vos résines. Quoi qu'il en soit, si vous achetez des résines génériques à utiliser pour un travail difficile, vous n'obtiendrez pas la force que vous recherchez.

De nombreuses résines à haute résistance sont disponibles dans diverses industries. Les résines coulables, par exemple, permettent de fabriquer des bijoux et d'imprimer en 3D des produits dentaires tels que des couronnes, des protège-dents et des guides chirurgicaux. Il existe également des résines à haute température utilisées dans différentes applications industrielles et des résines capables de fabriquer des pièces de type caoutchouc.

Les pièces imprimées avec des résines résistantes ont une résistance à la traction de 55,7 MPa et un module d'élasticité de 2,7 GPa, ce qui ressemble beaucoup à l'ABS.

À quel point l'impression 3D en résine est-elle toxique ?

La toxicité de la résine est encore déterminée, mais sa résine est chimiquement toxique pour les personnes et leur environnement.

L'utilisation à long terme de la résine peut provoquer des sensibilités. La résine n'est pas quelque chose à verser dans votre évier ou votre drain à cause de la contamination qui en résulte.

L'élimination appropriée de la résine d'imprimante 3D est cruciale et vous devez la durcir avant de l'éliminer. Assurez-vous également de ne pas inhaler les vapeurs de résine. Ayez une ventilation, des filtres et des masques adéquats lorsque vous traitez avec de telles fumées.

À quoi servent les imprimantes 3D en résine ?

SLA est synonyme de rapidité, de résolution améliorée et d'impressions robustes.

Haute résolution

Alors que la résolution de la modélisation par dépôt en fusion (FDM) dépend de la taille des buses extrudant les filaments, l'impression SLA est limitée par la taille du laser émis vers les résines non durcies.

Cela permet à SLA d'avoir une meilleure qualité d'impression avec des détails ultra-fins et des surfaces lisses uniquement obtenues en FDM après les tâches de post-traitement.

Impression plus rapide

Dans certaines méthodes d'impression 3D, par exemple, dans une imprimante FDM, l'extrudeuse doit se déplacer autour de votre lit d'impression en fonction des motifs spécifiés. Le processus de production dans les imprimantes FDM est lent, compte tenu du poids des extrudeuses et de la précision requise.

En SLA, le laser pointe rapidement la résine liquide selon des motifs prédéfinis. DLP offre un processus d'impression 3D encore plus rapide que les imprimantes FDM, car il polymérise une couche entière en une seule étape.

Produits robustes

Le durcissement permet un compactage couche à couche plus fort dans l'impression 3D SLA. Les projets finis contiennent donc des propriétés mécaniques plus uniformes sur tous les axes.

La résine est-elle plus résistante que le PLA ?

Les impressions en résine particulières sont robustes, mais la plupart des impressions à filament, y compris le PLA, sont beaucoup plus résistantes en raison de leurs propriétés physiques. Alors que de nombreuses résines sont plus cassantes, les filaments sont plus robustes .

Réflexions finales

Gain de temps, robustesse, précision, le SLA a beaucoup à gagner. Cette technologie d'impression 3D est utile dans divers secteurs tels que la fabrication, la joaillerie, la dentisterie, l'audiologie, l'ingénierie, l'éducation, etc. Cependant, n'oubliez pas de toujours faire attention lorsque vous manipulez des résines .