Une méthode d’impression 3D basée sur l’utilisation d’une seule goutte de résine

Des chercheurs de l’Université des sciences de Chine, de l’Académie des sciences de Chine et du MIT affirment avoir développé une technique d’impression 3D basée sur la photopolymérisation qui n’utiliserait qu’une seule goutte de résine pour concevoir une pièce. Celle-ci, basées sur le procédé continuous Digital Light Processing (cDLP), a déjà prouvé son efficacité grâce à différents tests menés par les chercheurs. La résine serait présenterait les mêmes caractéristiques – le processus permettrait en réalité de diminuer très largement le taux de matériau gaspillé. 

La stéréolithographie est l’un des procédés de fabrication additive les plus anciens du marché, offrant une précision importante et un niveau de détails élevé. Elle reste toutefois limitée par le volume d’impression possible, même si certains fabricants cherchent à innover sur ce point-là – on pense ici à Azul 3D qui a développé une machine SLA grand format et ultra rapide. Aujourd’hui, il existe plusieurs procédés de photopolymérisation comme le DLP qui a recours à un vidéo projecteur à la place d’un laser pour durcir la résine. Quelque soit la méthode utilisée, il faut généralement passer par une étape de post-traitement pour enlever la résine non durcie de la pièce imprimée et veiller à bien nettoyer la machine. Une étape qui vient ajouter du temps de fabrication et qui augmente le taux de résine jetée. Cet excès peut limiter la résolution d’impression et augmenter le coût. 

Face à ce constat, l’équipe de chercheurs a développé une technique qui n’employerait qu’une seule goutte de résine. Inspirés par les lotus et les sarracénies qui recueillent et font couler des sphères d’eau, leur méthode fonctionne selon une dynamique similaire à celle d’une ligne de contact triphasée (TCL en anglais). Concrètement, une goutte de résine est déposée sur une plaque de photopolymérisation, avec une lumière UV projetée en continu en-dessous. Pendant ce temps, un plateau d’impression en aluminium placé au-dessus de la plaque vient se détacher de celle-ci à chaque couche.

Les chercheurs expliquent que la plaque de photopolymérisation permet de minimiser la quantité de résine qui y adhère permettant au TCL de la goutte de résine projetée de se retirer pendant le processus d’impression. Ils ajoutent : “Ainsi, seule la résine nécessaire à l’impression de la pièce vient adhérer au plateau. Nous avons pu fabriquer une structure de grille cylindrique de 24 mm de long avec une efficacité d’utilisation de la résine humide de 99,6%.”

L’équipe a réalisé plusieurs tests afin de démontrer toutes les possibilités de cette technologie d’impression 3D avec une seule goutte. Elle a imprimé un modèle de dent obtenir par tomodensitométrie dentaire, mais aussi des couronnes de molaires, d’incisives et de canines. La conclusion est très positive : « Notre méthode peut transformer une simple goutte de résine en en une structure définie avec une grande efficacité d’utilisation du matériau grâce à un ajustement approprié des propriétés de la plaque de photopolymérisation, ce qui peut permettre d’économiser de la résine et fournir une référence pour l’impression 3D à la demande. » Vous pouvez retrouver davantage d’informations ICI.

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