Conseils d’experts : comment choisir son imprimante 3D résine ?

La stéréolithographie est l’un des premiers brevets commerciaux déposés dans le secteur de l’impression 3D, en 1986 par Charles Hull plus précisément. C’est un procédé qui utilise un laser pour polymériser une résine photosensible, le tout couche par couche. Depuis son invention, d’autres méthodes ont été développées comme le DLP ou encore le LCD qui, au lieu d’employer un laser qui agira point par point, utiliseront un écran pour photopolymériser l’ensemble de la résine en un seul passage. Si chaque méthode possède ses spécificités, il faut noter que la fabrication additive résine est souvent réputée pour sa précision et la finesse des détails qu’on peut obtenir – surtout comparé à du FDM. Mais comment choisir son imprimante 3D résine ? Quel procédé faut-il privilégier ? Nous avons interrogé 3 experts français du secteur afin d’en savoir plus !

Nicolas Rosalie est ingénieur mécanique et le responsable des formations chez Atome3D, l’un des revendeurs d’équipements 3D les plus importants du marché français, maitrisant aujourd’hui une large gamme de machines résine. Dessinateur industriel de formation, Nicolas est un adepte de l’impression 3D résine et filament depuis plusieurs années déjà. Notre deuxième expert est Maxime Mahe, Président et Co-Fondateur de THIRD, un service d’impression 3D équipé de plusieurs machines résine notamment des Formlabs et Nexa. Enfin, notre dernier expert est Julien Montenero, Technicien prothésiste facial, dentaire et maxillo-facial qui utilise la technologie résine pour différentes applications depuis 15 ans.

Pourquoi miser sur l’impression 3D résine ?

L’un des principaux avantages de la fabrication additive résine est sa capacité à produire des pièces très détaillées, avec une précision élevée. Tous nos experts s’accordent à le dire ; Nicolas Rosalie ajoute même : « La spécificité principale de l’impression 3D résine est la grande qualité et le rendu des impressions. Ces machines permettent de concevoir des couches entre 25 et 100 microns alors qu’une imprimante 3D FDM oscille d’habitude entre 100 te 300 microns. » Ce rendu est notamment possible du fait de l’utilisation d’un laser, à l’inverse du FDM qui utilise une buse : point par point, le laser viendra polymériser le matériau avec une finesse importante. Il s’agit ici surtout du procédé SLA ; le DLP et le LCD seront quant à eux plus intéressants pour la création rapide de pièces. Nicolas poursuit : « La technologie UVLCD ou DLP, permet aussi d’imprimer vite des modèles en quantité puisque la surface d’impression est polymérisée en quelques secondes. »

Vous l’aurez compris, un utilisateur fera le choix de l’impression 3D résine s’il souhaite obtenir des modèles précis. Pour Julien Montenero, c’est un procédé qui lui permet de reproduire fidèlement des modèles de planification : « Le procédé offre une qualité d’exécution sans précédent. Au-delà de cet aspect, il nous permet surtout de valider et d’exécuter nos travaux de façon pérenne et fidèles. Grâce à l’impression 3D nous pouvons mettre en place et reproduire nos planifications esthétiques et fonctionnelles. »

Les différents procédés d’impression 3D résine

Un autre aspect important à prendre en compte dans le choix de l’impression 3D résine est les matériaux. Aujourd’hui, même si la palette est moins large qu’en FDM, les résines offrent des performances intéressantes. Maxime Mahé explique : « Les matériaux destinés à cette technologie offrent aujourd’hui un peu moins de polyvalence technique, même si depuis quelques années, les fabricants de matières proposent une offre plus large. L’étanchéité est ainsi une propriété essentielle pour de nombreux projets. »

Certaines résines sont biocompatibles, permettant alors de créer des modèles médicaux – et plus particulièrement dentaires – de qualité. Pour choisir la bonne résine, Nicolas conseille de se poser 3 questions essentielles : comment la pièce va-t-elle être utilisée ? Dans quel environnement va-t-elle évoluer (température, humidité, pression, etc.) ? Quelles sont les machines qui peuvent l’imprimer ? Une fois ces questions posées, il convient de tester la pièce imprimée pour valider la résine choisie avant le lancement de la production finale.

Pour quel type d’applications ?

La fabrication additive est employée dans de nombreux secteurs d’activité et certains procédés sont plus adaptés à certains types d’applications. C’est le cas de l’impression 3D résine qui sera idéale pour la création de figurines, de maquettes pour les architectes, ou encore pour le secteur médical, plus particulièrement le dentaire. Maxime de THIRD précise : « Les technologies résine se destinent à de nombreuses applications et secteurs. Chez THIRD, nous les utilisons plus particulièrement pour le secteur médical. L’univers du dentaire est un domaine d’application en plein essor. » Un point de vue partagé pour Julien qui a très rapidement adopté des machines résine pour fabriquer des prototypes de couronnes, de bridges, mais aussi des prototypes de prothèses mammaires, de nez, d’oreille, etc. La biocompatibilité de certaines résines est particulièrement appréciée par les professionnels de santé.

L’impression 3D résine est souvent utilisée pour réaliser des maquettes ou des figurines précises (crédits photo : THIRD)

L’impression 3D résine est également prisée par le secteur de la joaillerie qui l’utilise pour produire des moules précis, moules qui serviront pour la fonte à cire perdue. Nicolas ajoute : « Beaucoup de bijoutiers s’équipent pour leurs nouvelles collections grâce à la résine calcinable. Ils modélisent, impriment puis fondent en métal leurs réalisations. »

Les défis à surmonter

Se lancer dans l’impression 3D résine n’est pas des plus faciles – un débutant aura tendance à choisir le FDM pour commencer. Il faut en effet maîtriser un certain nombre de paramètres comme le temps d’exposition ou encore la vitesse de remontée du plateau pour obtenir des impressions réussies. Maxime Mahe ajoute : « C’est une technologie qui nécessite une approche plus technique et l’utilisation d’équipements de protection individuelle (EPI) : lunettes, gants, etc.) ou d’équipements de protection collective (EPC) dans le cas d’un regroupement de plusieurs machines. »

Autre défi des procédés résine est l’utilisation incontournable de supports d’impression. Lors de l’impression, ces derniers maintiennent la pièce sur le plateau et devront être retirés une fois terminée. Il faut passer par des étapes de post-traitement – laver la pièce pour retirer l’excès de résine, la recuire si nécessaire pour lui conférer toutes ses propriétés. Nicolas d’Atome3D explique : « La difficulté principale de l’impression résine se situe dans le positionnement et le maintien en position des modèles pendant l’impression. Les supports sont essentiels et parfois un peu dur à appréhender pour les utilisateurs novices.  Une formation est souvent un plus voire même un incontournable. Les clients que nous formons chez Atome3D sont ceux qui atteignent leurs objectifs de production le plus rapidement et facilement. »

L’impression 3D résine nécessite des étapes de post-traitement, notamment pour retirer les supports (crédits photo : PostProcess)

Comment bien choisir son imprimante 3D résine ?

Le point de départ pour bien choisir son imprimante 3D résine est d’identifier ses applications : que va-t-on imprimer ? A quelle fréquence ? Quelles propriétés veut-on donner à la pièce finale ? Ces questions sont essentielles pour affiner son besoin et ainsi miser sur la solution adaptée. Maxime de THIRD ajoute : « La priorité est d’identifier précisément le besoin avant de faire son choix, pour être pleinement satisfait du rendement et de la qualité produite. Ainsi, l’impression d’un prototype ne nécessitera pas la même machine qu’une production industrielle. »

Une fois cette réflexion entamée, nos experts conseillent de tester différentes machines, de passer par un prestataire, de se rendre dans des fablabs, etc. Julien précise : « Il est nécessaire de bien réaliser une étude des besoins, de coûts en regard de son activité afin de pouvoir répondre au plus juste et rapide à nos attentes. Il est très important de faire beaucoup de tests avant de faire son réel choix grâce aux nombreuses communautés actuelles sur les réseaux, trouver un prestataire dans toutes les solutions d’impression 3D est accessible a tous. » En testant, la comparaison des résultats est plus facile tout comme le choix des équipements, que ce soit l’imprimante mais aussi le matériel de post-traitement.

Un prototype de prothèse de nez imprimé en 3D (crédits photo : Ateliers JM)

Enfin, se former à l’impression 3D résine peut lever quelques freins et aider à faire le bon choix. Nicolas d’Atome3D conclut : « Se faire former par quelqu’un qui a de l’expérience dans cette technologie est un avantage supplémentaire. Cela évite pas mal de casse au début et permet un démarrage sur de bonne base. Au final, une formation même payante est très rentable.» Un conseil qui peut d’ailleurs s’appliquer à l’ensemble des technologies d’impression 3D aujourd’hui.

*Crédits photo de couverture : Zortrax

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