Explorer les types de résines et leurs applications pour imprimantes 3D

L'impression 3D résine a évolué de la même manière que l'impression 3D FDM, jusqu'à devenir accessible à tous types d'utilisateurs. Ce nouveau mouvement grâce à l'utilisation d'imprimantes 3D résine a conduit au développement d'une large gamme de résines, aux propriétés et applications très variées.

Dans cet article, nous allons essayer d'expliquer et de clarifier les types et applications des résines existantes pour imprimante 3D résine (SLA, DLP, LED/LCD, LFS, etc.).

Types de résines

La plupart des utilisateurs connaissent les types de matériaux dans la technologie FDM, mais lorsqu'ils débutent en impression 3D résine, ils rencontrent généralement le problème du manque de connaissances sur les types de résines. De la même manière que dans la technologie FDM, il existe deux grands groupes de matériaux pour imprimantes 3D résine : standards et avancées.

Résines standards

Normalement, on appelle « Résine standard » une résine utilisée pour fabriquer des pièces orientées vers un usage générique sur n'importe quelle imprimante 3D résine. Les résines appartenant à cette catégorie ont une bonne finition de surface et des propriétés mécaniques modérées, comme les résines aux propriétés similaires à l'ABS (zABS), les résines pour faire des impressions vraiment rapides (zUDP) ou même les résines qui permettent de créer la couleur souhaitée par l'utilisateur (Color Base Kit).

Image 1 : Pièce imprimée avec Color Base Kit. Source : Formlabs

Résines avancées

Toutes les résines qui offrent des propriétés mécaniques idéales pour des applications fonctionnelles ou qui présentent une qualité particulière nécessaire pour certaines applications techniques appartiennent à cette catégorie. Au sein de cette catégorie, il y a trois groupes distincts : ingénierie, dentaire et cire à modeler (castable).

Les résines d'ingénierie sont des matériaux développés pour résoudre les problèmes d'ingénierie les plus complexes grâce à la spécialisation d'un matériau pour une application très spécifique. On trouve des matériaux comme la Grey Pro Resin, qui combine de très bonnes propriétés mécaniques, une haute précision géométrique et une bonne finition de surface. Il y a aussi des résines flexibles (Elastic Resin et Flexible Resin), qui présentent un faible module de traction et un allongement élevé, propriétés adaptées pour l'impression d'éléments d'amortissement, d'emballage, de pièces flexibles ou ergonomiques. Il existe des résines à haute résistance thermique (High Temp Resin), qui avec leur faible dilatation thermique et leur haut module de traction peuvent être utilisées pour imprimer des modèles pour essais environnementaux, moules et modèles pour fonderie et opérations de thermoformage, beaucoup plus rapides, économiques et même plus précis qu'avec les méthodes conventionnelles. D'autres matériaux d'un grand intérêt pour ce secteur sont les résines renforcées en fibres de verre pour résister à de forts impacts (Rigid Resin) ou à faible frottement et fort allongement (Durable Resin).

Image 2 : Drone fabriqué avec Tough Resin. Source : Formlabs

Comme déjà mentionné, les groupes de résines avancées sont des matériaux spécialisés, le cas le plus clair étant celui des résines dentaires. Tous ces matériaux possèdent un certificat de biocompatibilité pour garantir la santé des objets destinés à un usage dentaire. Les professionnels de ce domaine réalisent des modèles de couronnes et bridges (Dental Sand A1-A2 Resin), des guides chirurgicaux (Dental SG Resin), des gouttières et appareils de contention (Dental LT Clear Resin) avec une précision incroyable et des coûts matériels bien inférieurs à ceux des méthodes traditionnelles.

Image 3 : Guide chirurgical. Source : Formlabs

Pour terminer le domaine des résines avancées, il y a les résines calcinables (castable). Ces résines sont utilisées pour fabriquer des pièces métalliques par le procédé de la cire perdue, surtout dans le domaine de la joaillerie. Les résines calcinables en combinaison avec les imprimantes 3D résine forment l'ensemble idéal pour répondre au besoin de fabriquer de petites pièces métalliques à haut détail que tout joaillier souhaite, plus rapidement, facilement et rentablement qu'avec les processus de fabrication conventionnels.

Image 4 : Modèle pour cire perdue et pièce finale en métal. Source : Formlabs

Applications

Outre les utilisations évidentes de chaque type de résine (dentaire, calcinable, flexible, haute résistance thermique, etc.), une résine spécifique pour une application est également valable pour d'autres applications. Dans ce cas, il y a des résines dentaires (Dental Model Formlabs, zDental Model Sand, Dental Resin HARZ Labs), qui présentent des propriétés mécaniques élevées et une finition de surface de haute qualité, idéales pour l'impression de pièces fonctionnelles finales.

Image 5 : Semelle de chaussure élastique fonctionnelle. Source : Formlabs

Avant d'acquérir une résine

Lors de l'acquisition d'une résine, il est nécessaire de prendre en compte le type d'imprimante 3D dont dispose l'utilisateur (SLA, DLP, LED/LCD, LFS etc.) et la longueur d'onde du faisceau UV qu'elle génère. La longueur d'onde la plus courante est 405 nm, mais on trouve sur le marché des imprimantes 3D qui utilisent 350 nm à 410 nm. Une fois ces deux caractéristiques connues, l'utilisateur peut déjà chercher une résine qui répond à ses besoins, sans oublier qu'il a besoin d'un centre de post-polymérisation qui utilise la même longueur d'onde que l'imprimante 3D, afin d'obtenir les propriétés mécaniques maximales qu'offre chaque matériau.

Conclusion

L'impression 3D résine est déjà assez avancée pour couvrir tous les besoins de tout utilisateur, que ce soit pour l'impression de pièces décoratives, de pièces résistantes ou de produits spécialisés pour un secteur industriel.