Des hologrammes pour accélérer l’impression 3D

Une étude menée par le Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) en collaboration avec le MIT, l’Université de Rochester et l’UC Berkley, démontre comment l’utilisation d’hologrammes dans le processus d’impression peut considérablement l’accélérer : l’impression 3D volumétrique offrirait davantage d’efficacité que les procédés basés sur une source lumineuse. Selon les chercheurs, la puissance de ce procédé réside dans l’abandon de supports et de l’approche traditionnelle du « couche par couche ».

L’impression 3D à partir d’hologramme avait déjà fait parler d’elle avec la startup Daqri qui a développé une technologie d’impression 3D basée sur des hologrammes. Elle utilise des lasers pour transformer un monomère photosensible en plastique solide. Dans la continuité de ces travaux, le LLNL a mené une étude sur ce nouveau procédé de fabrication additive aussi appelé impression 3D volumétrique.

Daqri imprime en 3D à partir d’hologrammes

Imprimer à partir d’hologrammes

L’impression 3D volumétrique fonctionne en dirigeant plusieurs faisceaux lumineux sur un point central dans une grande cuve de résine photosensibles. Seuls, les rayons ne sont pas suffisamment puissants pour solidifier la résine. Mais lorsqu’ils sont combinés sur un seul et même point, ils génèrent suffisamment d’énergie pour solidifier le matériau et créer la forme préalablement choisie en une seule fois, sans passer par le dépôt de couches successives. Dans notre cas, les chercheurs ont utilisé trois lasers pour fabriquer leurs pièces.

Un des ingénieurs du LLNL, Chris Spadaccini, explique « C’est une belle preuve de ce que pourrait devenir la fabrication additive. L’impact potentiel sur le débit d’impression pourrait être important et si nous pouvons le développer correctement, on pourra aussi obtenir beaucoup de complexité. » Ils expliquent en effet que ce processus est bien plus rapide que les technologies d’impression 3D traditionnelles, notamment parce qu’il ne passe pas par le dépôt de couches successives. En supprimant ce procédé qui peut être assez long selon la taille de la pièce souhaitée, l’impression 3D volumétrique éviterait les problèmes généralement associés aux technologies d’impression comme les stries ou encore les difficultés concernant les propriétés directionnelles.

L’équipe de chercheurs a déjà utilisé cette méthode pour imprimer des pièces aux formes complexes intégrant maillages et courbes. Cette technologie permettrait en effet de créer des structures incurvées plus facilement, sans l’aide d’un support. Elle pourrait même être bénéfique pour un usage dans l’espace car elle fonctionnerait en apesanteur. De quoi repousser davantage les limites terrestres de la fabrication additive !

Une pièce créée grâce à cette nouvelle méthode

Les limites de l’impression 3D volumétrique

La méthode n’en est qu’à ses débuts : les chercheurs expliquent qu’il existe encore quelques limites en termes de géométries possibles, de résolution et d’échelle des pièces finies. Les structures extrêmement complexes, comme des bijoux très détaillés nécessiteraient plus de lasers, impliquant alors une plus grande gestion de la chaleur et de l’exposition. De plus, ils expliquent devoir améliorer les propriétés de la résine développée. Dans tous les cas, ils espèrent que cette nouvelle technologie pourra pousser d’autres chercheurs à tester des matériaux différents. Retrouvez toute l’étude ici et plus d’informations sur le procédé dans la vidéo ci-dessous :

L’impression 3D volumétrique est-elle le futur de la fabrication additive? Partagez votre opinion dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives.