HARP, un procédé de photopolymérisation 100 fois plus rapide

Alors qu’on vous présentait en début de semaine les imprimantes 3D résine les plus fiables du marché, il semblerait qu’une nouvelle machine fasse son entrée sur le marché de la photopolymérisation. Des chercheurs de l’université Northwestern ont en effet présenté leur prototype basé sur la technologie HARP pour High-Area Rapid Printing, une méthode qui s’inspire de la stéréolithographie mais qui est bien plus rapide et permet la réalisation de pièces beaucoup plus grandes. La machine pourrait imprimer en 3D un objet de la taille d’un adulte en seulement 2 heures ! Une vitesse qui serait atteinte notamment par une meilleure évacuation de la chaleur dans l’imprimante. 

Quand il s’agit de stéréolithographie, les utilisateurs sont souvent limités par la taille du plateau et la vitesse d’impression. Rappelons en effet que les imprimantes 3D résine génèrent beaucoup de chaleur lorsqu’elles atteignent des vitesses élevées, entraînant alors de nombreuses fissures et déformations des pièces. Même si quelques fabricants essaient de contourner cet obstacle – on pense à la technologie de Carbon qui vient contrôler le flux d’oxygène pour proposer un vitesse d’impression très élevée (60 cm par heure), les initiatives restent limitées. La technologie HARP pourrait bien insuffler une nouvelle dynamique au marché. 

Le prototype de la machine (crédits photo : université Notherwestern)

HARP évacue la chaleur de l’imprimante pour augmenter sa vitesse

Les chercheurs ont conçu un premier prototype de 4 mètres de haut qui pourrait atteindre une vitesse d’impression de 45 cm par heure. Le plateau d’impression mesure 610 mm sur 380 mm, un volume très généreux qui pourrait également permettre d’imprimer plusieurs pièces en même temps et aller dans le sens d’une production en série. Si ces dimensions sont impressionnantes pour une imprimante 3D résine, c’est grâce à une technique d’évacuation de la chaleur bien particulière. David Walker, un des chercheurs de l’équipe, explique : “Lorsque ces imprimantes fonctionnent à haute vitesse, la polymérisation de la résine génère une grande quantité de chaleur. Elles n’ont aucun moyen de la dissiper.”

Les chercheurs ont contourné ce problème avec un liquide antiadhésif qui se comporte comme du téflon liquide. La technologie HARP vient projeter un laser à travers une fenêtre pour solidifier le matériau. Le téflon liquide s’écoulerait par dessus la fenêtre pour évacuer la chaleur, puis la ferait circuler dans une unité de refroidissement. Les chercheurs ont choisi un antiadhésif pour empêcher le résine de coller à l’imprimante elle-même. Selon eux, la vitesse d’impression est multipliée par 100. 

Une pièce imprimée en 3D sur la machine (crédits photo : université Northwestern)

Côté applications, HARP pourrait permettre de créer à fois de petites pièces détaillées mais surtout de grandes séries et des pièces volumineuses. Chad A. Mirkin, en charge du développement du produit, conclut : “Lorsque vous pouvez imprimer rapidement et de manière volumineuse, cela peut réellement changer votre façon de penser la fabrication. Avec HARP, vous pouvez construire ce que vous voulez sans moules et supprimer tout votre stock. Vous pouvez imprimer tout ce que vous pouvez imaginer à la demande.”

L’équipe reste assez discrète quant aux étapes de post-traitement nécessaires qui pourraient être plus conséquentes et chronophages en raison de la dimension des pièces. Il faudra toutefois être patient avant de profiter de cette technologie ultra-rapide car la machine ne sera pas commercialisée avant 18 mois. Retrouvez davantage d’informations ICI et observez la rapidité du processus dans la vidéo ci-dessous :

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