Qu'est-ce qu'une imprimante 3D à résine et comment fonctionne-t-elle ?

Roy Hill 21-07-2023
Roy Hill

Les imprimantes 3D à résine sont de plus en plus populaires depuis un certain temps, principalement en raison de leur facilité d'utilisation et de la baisse significative de leur prix, ce qui a amené de nombreuses personnes à se demander ce qu'est exactement une imprimante 3D à résine et comment elle fonctionne.

C'est pourquoi j'ai décidé d'écrire un article à ce sujet, afin de donner aux gens des informations simples à comprendre sur le processus, ce à quoi ils peuvent s'attendre, et quelques excellentes imprimantes 3D en résine que vous pouvez envisager d'acheter pour vous-même ou comme cadeau.

Continuez à lire cet article pour obtenir des informations plus détaillées sur ces impressionnantes imprimantes 3D en résine.

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

    Une imprimante 3D à résine est une machine qui contient une cuve de résine liquide photosensible et l'expose à des faisceaux de lumière LED UV couche par couche pour durcir la résine en un modèle 3D en plastique. La technologie est appelée SLA ou stéréolithographie et peut fournir des impressions 3D avec des détails extrêmement fins à une hauteur de couche de 0,01 mm.

    Deux options principales s'offrent à vous lors de l'achat d'une imprimante 3D : la première est l'imprimante 3D à filament, largement connue sous le nom d'imprimante 3D FDM ou FFF, et la seconde est l'imprimante 3D à résine, également connue sous le nom d'imprimante 3D SLA ou MSLA.

    Les imprimantes 3D à résine sont capables d'imprimer des modèles 3D dont les surfaces sont très lisses et les détails très fins.

    Les imprimantes 3D FDM peuvent ne pas être en mesure d'imprimer des modèles d'une qualité aussi élevée en raison de la précision du positionnement, de la taille de la buse et de la grande hauteur des couches.

    Voici les principaux composants d'une imprimante 3D à résine :

    • Cuve de résine
    • Film FEP
    • Plaque de construction
    • Écran LCD UV
    • Couvercle en acrylique UV pour retenir et bloquer la lumière
    • Rails linéaires pour le mouvement Z
    • Affichage - Écran tactile
    • USB & ; Clé USB
    • Vis à oreilles pour fixer la plaque de construction et la cuve de résine

    Vous pouvez vous faire une idée claire du fait qu'une imprimante 3D FDM d'excellente qualité peut généralement imprimer à une hauteur de couche minimale de 0,05-0,1 mm (50-100 microns), tandis qu'une imprimante à résine peut imprimer à une hauteur aussi faible que 0,01-0,25 mm (10-25 microns), ce qui garantit de bien meilleurs détails et une plus grande fluidité.

    Cela se traduit également par un temps d'impression plus long, mais une autre différence essentielle réside dans le fait que les imprimantes 3D à résine peuvent polymériser une couche entière à la fois, au lieu de devoir tracer le contour du modèle comme le font les imprimantes à filament.

    Un modèle imprimé à l'aide d'une imprimante 3D à résine aura des couches mieux fusionnées les unes avec les autres, ce qui permettra d'obtenir les modèles de haute qualité que les gens aiment.

    Elles sont connues pour être plus fragiles que les impressions 3D à filament, mais il existe aujourd'hui des résines très résistantes et flexibles que vous pouvez utiliser.

    Une imprimante 3D à résine comporte moins de composants mobiles qu'une imprimante à filament, ce qui signifie que vous n'avez pas à vous préoccuper d'une maintenance trop importante.

    En termes de remplacement, le film FEP est la principale pièce consommable, bien que vous puissiez réaliser plusieurs impressions 3D sans le changer, à condition de prendre les bonnes précautions.

    Dans les premiers temps, vous risquez d'endommager votre film FEP car il est susceptible de se perforer - principalement en raison des résidus qui ne sont pas nettoyés avant l'impression 3D suivante. Ils ne sont pas trop chers à remplacer, un paquet de 5 se vendant à environ 15 $.

    Un autre consommable est l'écran LCD de l'imprimante 3D. Les écrans monochromes les plus modernes peuvent durer plus de 2 000 heures d'impression 3D. Les écrans RVB s'essoufflent plus rapidement et peuvent durer entre 700 et 1 000 heures d'impression.

    Les écrans LCD peuvent être assez coûteux en fonction de l'imprimante 3D que vous avez, les plus grands étant les plus chers. Un grand écran pour, par exemple, l'Anycubic Photon Mono X peut vous coûter environ 150 $.

    Les fabricants se sont améliorés pour prolonger la durée de vie de ces écrans et ont commencé à concevoir leurs imprimantes 3D en résine avec des systèmes de refroidissement améliorés qui permettent aux LED de rester allumées plus longtemps.

    Au fil du temps, elles deviendront moins lumineuses, mais vous pouvez également prolonger leur durée de vie en allongeant le "délai d'éclairage" entre chaque couche.

    La vidéo ci-dessous illustre parfaitement le fonctionnement de l'impression 3D sur résine et constitue un guide général sur la manière dont les débutants peuvent s'y prendre.

    Quels sont les types d'impression 3D en résine - Comment cela fonctionne-t-il ?

    L'impression 3D en résine est une technologie dans laquelle la résine liquide est stockée dans un récipient au lieu d'être injectée par une buse. Les principaux termes ou types d'impression 3D en résine comprennent la stéréolithographie (SLA), le traitement numérique de la lumière et l'affichage à cristaux liquides (LCD) ou la stéréolithographie masquée (MSLA).

    ALS

    SLA signifie stéréolithographie et l'imprimante 3D à résine SLA fonctionne à l'aide d'une lumière laser UV qui est appliquée sur la surface d'un conteneur photopolymère qui est principalement connu sous le nom de résine VAT.

    La lumière est appliquée selon un schéma spécifique de manière à obtenir la forme souhaitée.

    Les imprimantes 3D SLA comprennent divers composants tels qu'une plate-forme de construction, une TVA en résine, une source lumineuse, un ascenseur et une paire de galvanomètres.

    L'objectif principal d'un ascenseur est d'augmenter ou de diminuer la hauteur de la plate-forme du bâtiment afin que des couches puissent être formées pendant le processus d'impression. Les galvanomètres sont la paire de miroirs mobiles qui sont utilisés pour aligner le faisceau laser.

    Les imprimantes 3D à résine continuent d'imprimer une couche après l'autre et ce processus est répété jusqu'à ce qu'un modèle entièrement imprimé en 3D d'un objet soit terminé.

    DLP

    Le traitement numérique de la lumière est une technologie presque similaire au SLA, mais au lieu d'utiliser des lasers, elle utilise une surface de projection numérique comme source de lumière.

    Alors que la technologie SLA ne permet d'imprimer qu'un point à la fois, l'impression 3D en résine DLP permet d'imprimer une couche complète à la fois. C'est la raison pour laquelle l'impression 3D en résine DLP est beaucoup plus rapide que l'impression SLA.

    Ils sont également connus pour être très fiables car il ne s'agit pas d'un système complexe et il n'y a pas de pièces mobiles.

    Le DMD (Digital Micromirror Device) est un dispositif utilisé pour contrôler l'endroit exact où la projection sera appliquée dans les imprimantes 3D à résine.

    Un DMD se compose de micromiroirs allant de centaines à des millions qui lui permettent de projeter de la lumière à différents endroits et d'imprimer des motifs en couches d'une manière beaucoup plus efficace tout en consolidant une couche entière en une seule fois.

    L'image d'une couche se compose principalement de pixels, comme un écran numérique, et constitue le point de départ de toute couche formée par l'imprimante 3D DLP. Dans l'impression 3D, les points se présentent sous la forme de prismes que l'on peut voir sous les trois angles.

    Une fois qu'une couche est complètement imprimée, la plate-forme est soulevée à une hauteur spécifique afin que la couche suivante du modèle puisse être imprimée.

    Le principal avantage de l'impression 3D sur résine DLP est qu'elle permet des impressions beaucoup plus fluides et rapides. Il convient toutefois de noter que l'augmentation de la zone d'impression diminue considérablement la qualité du traitement.

    MSLA/LCD

    DLP et SLA peuvent être distingués l'un de l'autre, mais vous risquez d'être désorienté lorsque vous trouverez la différence entre DLP et MSLA ou LCD (Liquid Crystal Display, affichage à cristaux liquides).

    Comme nous le savons, l'impression 3D DLP nécessite un dispositif micromiroir supplémentaire pour transmettre la lumière du projecteur, alors qu'un tel dispositif n'est pas nécessaire lors de l'impression avec des imprimantes 3D LCD.

    Les rayons UV ou la lumière proviennent directement des LED qui brillent à travers l'écran LCD. Comme cet écran LCD fonctionne comme un masque, la technologie LCD est également connue sous le nom de MSLA (masked SLA).

    Depuis l'invention de cette technologie MSLA/LCD, l'impression 3D sur résine est devenue plus populaire et accessible au commun des mortels.

    Il faut toutefois garder à l'esprit que la durée de vie d'une imprimante 3D LCD est un peu plus courte que celle d'un chipset DLP et qu'elle nécessite souvent plus d'entretien.

    Malgré cet inconvénient, l'impression 3D LCD/MSLA est assez populaire car elle offre les avantages de surfaces plus lisses et d'une impression relativement rapide. La distorsion des pixels est un facteur important dans l'impression 3D en résine, mais elle est bien moindre qu'avec l'impression 3D DLP en résine.

    La lumière émise par les écrans LCD est connue pour être nocive pour les composés organiques qu'ils contiennent, ce qui signifie que vous devez les changer en fonction du nombre d'heures d'utilisation et de leurs performances.

    Combien coûtent les imprimantes 3D à résine ?

    L'imprimante 3D en résine la moins chère coûte environ 250 $, comme l'Elegoo Mars Pro. Vous pouvez obtenir une bonne imprimante 3D en résine de gamme moyenne pour 350 à 800 $, comme l'Anycubic Photon Mono X, tandis qu'une imprimante 3D en résine professionnelle de qualité supérieure peut vous coûter plus de 3 000 $, comme la Formlabs 3. Elles sont de moins en moins chères.

    Les imprimantes 3D en résine peuvent être considérées comme des machines simples car elles ne comportent pas beaucoup de pièces mobiles. C'est la raison pour laquelle les imprimantes 3D en résine peuvent être achetées à des prix relativement bas. La plupart de ses composants sont utilisés dans notre vie quotidienne, tels que les écrans LCD.

    Elegoo Mars Pro

    Si vous êtes à la recherche d'une imprimante 3D en résine à petit budget offrant des impressions de bonne qualité, l'Elegoo Mars Pro peut être une excellente option. Cette imprimante 3D fait partie du top 5 des imprimantes 3D en résine les plus vendues sur Amazon au moment où nous écrivons ces lignes.

    Il comprend des caractéristiques étonnantes et des spécifications puissantes qui permettent aux utilisateurs d'imprimer des documents de haute qualité avec beaucoup de facilité et de commodité.

    Cette imprimante 3D est la meilleure option dans une gamme de prix bas puisqu'elle peut être obtenue à un prix d'environ 250 $ et possède de grandes caractéristiques telles que :

    • Une plus grande précision
    • Excellente protection
    • 115 x 65 x 150mm Volume de construction
    • Une expérience d'impression 3D plus sûre et plus rafraîchissante
    • 5 pouces Nouvelle interface utilisateur
    • Poids léger
    • Confortable et pratique
    • Joint en caoutchouc de silicone qui empêche les fuites de résine
    • Qualité constante des impressions
    • Garantie de 12 mois sur l'imprimante
    • Garantie de 6 mois sur l'écran LCD 2K

    Vous pouvez vous procurer l'imprimante 3D Elegoo Mars Pro Resin à petit prix sur Amazon dès aujourd'hui.

    Anycubic Photon Mono X

    L'Anycubic Photon Mono X est une imprimante 3D à résine de prix moyen qui inclut des fonctionnalités avancées pour une meilleure expérience d'impression de résine.

    Cette imprimante 3D offre certains des meilleurs avantages en termes de qualité d'impression, de confort, de cohérence et de commodité.

    La caractéristique la plus appréciée de cette imprimante 3D est son grand volume de construction, qui vous permet d'imprimer en 3D de grands modèles ou plusieurs miniatures en une seule impression.

    L'Anycubic Photon Mono X a été ma première imprimante 3D, et je peux donc dire que c'est une excellente imprimante 3D pour les débutants. L'installation est très simple, la qualité d'impression est excellente, et l'imprimante a un aspect très professionnel où que vous la placiez.

    Les principales caractéristiques de l'Anycubic Photon Mono X sont les suivantes :

    • Écran LCD monochrome 4K de 9 pouces
    • Matrice de LED améliorée
    • Mécanisme de refroidissement par UV
    • Plaque de construction en aluminium poncé
    • Impressions 3D de haute qualité
    • Télécommande de l'application
    • Vitesse d'impression rapide
    • Cuve en résine robuste
    • Connectivité Wi-Fi
    • Double axe Z linéaire pour une plus grande stabilité
    • Anti-crénelage 8x
    • Alimentation électrique de haute qualité

    Vous pouvez vous procurer l'imprimante 3D Anycubic Photon Mono X pour environ 700 $ dans la boutique officielle d'Anycubic ou sur Amazon.

    Formlabs Form 3

    L'imprimante Formlabs Form 3 permet d'imprimer des modèles de haute qualité avec une large gamme de matériaux d'impression 3D, mais elle est assez chère.

    Pour les personnes qui font de l'impression 3D de résine de manière professionnelle ou qui ont besoin de fonctions d'impression 3D très avancées, cette imprimante 3D peut être un excellent choix.

    La cohérence et la qualité de cette machine sont réputées plus élevées que celles d'autres imprimantes 3D à résine, mais elles se débrouillent tout de même très bien !

    Ce produit est plus recommandé pour les petites entreprises, les professionnels ou les amateurs sérieux qui ont de l'expérience dans le domaine de l'impression 3D en résine.

    Voir également: Comment charger et changer le filament sur votre imprimante 3D - Ender 3 et plus

    Je ne le recommanderais pas à un débutant car il est cher et la courbe d'apprentissage est un peu plus longue.

    Cette imprimante 3D contient de nombreuses fonctionnalités avancées d'impression 3D de résine.

    Voici quelques-uns des avantages offerts par la Formlabs Form 3 :

    • Une qualité d'impression incroyable
    • Prise en charge d'une large gamme de matériaux d'impression
    • Prise en charge de plusieurs utilisateurs et imprimantes 3D
    • Étalonnage en boucle fermée
    • Gestion des matériaux sans problème
    • Impression cohérente
    • Amélioration de la clarté des pièces
    • La précision du point d'inflexion
    • Composants faciles à remplacer
    • Impressions de qualité industrielle
    • Fonctionnalité Wi-Fi
    • Réimpression des impressions 3D précédentes

    Vous pouvez acheter l'imprimante Formlabs Form 3 sur leur site officiel dès maintenant.

    Il y a quelques autres accessoires que vous devriez acheter lorsqu'il s'agit d'impression 3D de résine, comme par exemple :

    • Gants en nitrile
    • Alcool isopropylique
    • Serviettes en papier
    • Filtres avec support
    • Tapis en silicone
    • Lunettes de sécurité
    • Respirateur ou masque de protection

    La plupart de ces articles sont des achats uniques, ou vous dureront longtemps, de sorte qu'ils ne sont pas trop coûteux. L'élément le plus coûteux de l'impression 3D en résine est la résine elle-même, dont nous parlerons dans la section suivante.

    Combien coûtent les résines pour l'impression 3D ?

    Le prix le plus bas pour une résine d'impression 3D que j'ai vu est d'environ 30 $ pour 1KG comme la résine Elegoo Rapid Resin. Une résine de milieu de gamme populaire est la résine végétale Anycubic ou la résine tenace Siraya Tech pour environ 50 à 65 $ par KG. Les résines de qualité supérieure peuvent facilement aller jusqu'à plus de 200 $ par KG pour les résines dentaires ou mécaniques.

    Elegoo Rapid Resin

    La résine Elegoo est très populaire dans l'industrie de l'impression 3D. La résine la plus utilisée a fait l'objet de plus de 3 000 commentaires sur Amazon, avec une note de 4,7/5,0 au moment de la rédaction de cet article.

    Les utilisateurs apprécient le fait qu'il n'a pas d'odeur forte comme d'autres résines, et que les impressions sont détaillées.

    Voir également: Guide ultime des G-Codes Marlin - Comment les utiliser pour l'impression 3D

    C'est une résine de choix pour de nombreux utilisateurs d'imprimantes 3D, même après avoir essayé d'autres résines moins chères. Si vous voulez une résine fiable, vous ne pouvez pas vous tromper en choisissant la résine Elegoo Rapid Resin.

    Voici quelques-unes de ses caractéristiques :

    • Odeur légère
    • Un succès constant
    • Faible rétrécissement
    • Haute précision
    • Emballage compact sûr et sécurisé

    Des milliers de miniatures et d'impressions 3D de haute qualité ont été créées avec cette résine géniale, alors essayez une bouteille d'Elegoo Rapid Resin sur Amazon pour votre impression 3D en résine dès aujourd'hui.

    Anycubic Eco Plant-Based Resin (résine à base de plantes)

    Il s'agit d'une résine de prix moyen qui est appréciée par des milliers d'utilisateurs d'imprimantes 3D et qui porte le label Amazon's Choice. De nombreux utilisateurs disent qu'ils aiment cette résine d'impression 3D en raison de sa flexibilité et de sa durabilité.

    La résine Anycubic Eco Plant-Based Resin ne contient pas de COV (composés organiques volatils) ni d'autres produits chimiques nocifs. C'est la raison pour laquelle la plupart des gens choisissent cette résine, même si elle est plus chère que d'autres résines d'impression 3D disponibles sur le marché.

    Quelques caractéristiques de cette résine :

    • Odeur ultra-faible
    • Résine d'impression 3D sûre
    • Des couleurs étonnantes
    • Facile à utiliser
    • Durcissement et temps d'exposition rapides
    • Large compatibilité

    Vous pouvez trouver un flacon de résine végétale Anycubic Eco sur Amazon.

    Résine tenace Siraya Tech

    Si vous êtes à la recherche d'une résine d'impression 3D offrant une grande flexibilité, des impressions solides et une grande résistance aux chocs, la résine Tenacious de Siraya Tech est une excellente option pour vous.

    Bien qu'il soit un peu plus cher, les utilisateurs mentionnent qu'il vaut chaque centime lorsqu'il s'agit de fournir une qualité élevée.

    • Résistance élevée aux chocs
    • Facile à imprimer
    • Flexibilité
    • Le meilleur pour les impressions fortes
    • Le meilleur pour les imprimantes 3D à résine LCD et DLP

    Vous pouvez trouver la résine Siraya Tech Tenacious Resin sur Amazon pour votre imprimante 3D à résine.

    Roy Hill

    Roy Hill est un passionné d'impression 3D et un gourou de la technologie avec une richesse de connaissances sur tout ce qui concerne l'impression 3D. Avec plus de 10 ans d'expérience dans le domaine, Roy maîtrise l'art de la conception et de l'impression 3D et est devenu un expert des dernières tendances et technologies d'impression 3D.Roy est titulaire d'un diplôme en génie mécanique de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) et a travaillé pour plusieurs entreprises réputées dans le domaine de l'impression 3D, notamment MakerBot et Formlabs. Il a également collaboré avec diverses entreprises et particuliers pour créer des produits imprimés en 3D personnalisés qui ont révolutionné leurs industries.Outre sa passion pour l'impression 3D, Roy est un grand voyageur et un passionné de plein air. Il aime passer du temps dans la nature, faire de la randonnée et camper avec sa famille. Dans ses temps libres, il encadre également de jeunes ingénieurs et partage ses connaissances sur l'impression 3D à travers diverses plateformes, y compris son blog populaire, 3D Printerly 3D Printing.