Qu’est-ce que la résolution en impression 3D ?

Dans l’impression 3D, la résolution fait généralement référence au degré de détail et de précision qu’une imprimante peut atteindre lors de la création d’un objet, mais plus spécifiquement, elle fait référence à la taille minimale des caractéristiques des axes X, Y et Z. Le plan XY est horizontal et l’axe Z, vertical, fait référence à la hauteur de la couche. Ainsi, la résolution en impression 3D devrait correspondre à deux nombres : les mesures du plan XY et de l’axe Z. Nous pensons souvent à la résolution en termes d’images sur un écran : la densité de pixels d’un téléviseur, et nous savons que plus le pixel est petit, plus la résolution est élevée. Pour l’impression 3D, un voxel est l’équivalent 3D d’un pixel.

La résolution est importante car elle détermine le niveau de détail du produit final, influençant l’esthétique, la fonctionnalité et la qualité de surface d’une impression. Toutefois, il convient de ne pas confondre la résolution avec la précision dimensionnelle et la tolérance. La précision fait référence à la capacité d’une imprimante à produire des pièces avec les mesures souhaitées, et la tolérance fait référence à l’écart admissible dans les dimensions d’un objet imprimé par rapport aux spécifications de sa conception d’origine.

Un objet imprimé en SLA avec quatre hauteurs de couche différentes (crédit photo : Ameralabs)

Si vous recherchez une imprimante 3D à haute résolution, vous devez en trouver une qui soit performante dans les dimensions X, Y et Z. En règle générale, des chiffres plus bas signifient des détails plus petits et mieux définis. N’oubliez pas que la résolution dépend du type de technologie d’impression 3D utilisée. Dans cet article, nous l’aborderons par rapport au FDM et à la photopolymérisation en cuve.

Facteurs influençant la résolution en impression 3D

Pour les imprimantes FDM, la taille de la buse et le plus petit mouvement possible qu’une imprimante peut effectuer d’un côté à l’autre sont les principaux facteurs qui déterminent la résolution. Une buse d’un diamètre plus petit pourra déposer des couches d’une largeur et d’une hauteur moindres, tout en ralentissant considérablement le processus d’impression. Les buses plus grandes seront moins précises, ce qui n’est pas si important si vous imprimez quelque chose de plus grand qui ne nécessite pas de détails fins.

Le même principe s’applique à la stéréolithographie (SLA) mais au lieu du diamètre de la buse, vous mesurez le diamètre du laser qui durcit la résine. Ces points laser peuvent être beaucoup plus petits qu’une buse, ce qui permet d’obtenir des résultats plus précis que le FDM.

Deux pièces d’échecs avec une épaisseur de couche de 0,1 mm, celle de droite étant imprimée par FDM et celle de gauche par SLA (crédit photo : Formlabs).

Pour la stéréolithographie masquée (MSLA), également appelée LCD, la résolution dans le plan XY dépend de la résolution de l’écran LCD. Pour le DLP, qui polymérise la résine à l’aide d’un projecteur, la résolution sera principalement déterminée par la taille des miroirs microscopiques contrôlés individuellement qui déterminent les points de la résine qui seront polymérisés.

Un autre facteur déterminant pour les procédés FDM et résine est la hauteur de couche, qui peut être déterminée par les paramètres d’impression et les capacités de l’imprimante. Une hauteur de couche plus basse peut donner une surface plus lisse, et une hauteur plus grande signifie des couches plus visibles. Les imprimantes FDM de bureau peuvent souvent atteindre des hauteurs de couche de 100 microns (0,1 mm). En revanche, les solutions de photopolymérisation en cuve comme SLA peuvent avoir des détails aussi petits que leur hauteur de couche, soit environ 30 à 50 microns.

Choisir les bons paramètres

Cela peut sembler contre-intuitif, mais une résolution élevée n’est pas toujours optimale. Une résolution élevée peut augmenter considérablement le temps d’impression – par exemple, diviser par deux la hauteur de la couche doublera le temps d’impression – et il est donc important de savoir si cela est nécessaire. Un temps d’impression plus long est moins efficace et peut également augmenter le risque d’erreurs.

Crédits photo : Formlabs

Le graphique ci-dessus illustre l’effet de la hauteur des couches sur la qualité. Si votre modèle comporte principalement des bords verticaux et horizontaux et des angles de 90 degrés, comme l’impression de gauche, des couches plus fines peuvent ne pas être utiles. En revanche, les dessins comportant des détails complexes, des bords incurvés, de petits gaufrages et des formes organiques peuvent grandement bénéficier des paramètres de haute résolution. Certains slicers, en particulier pour l’impression FDM, vous permettent d’utiliser une hauteur de couche variable afin d’optimiser le temps d’impression et la résolution. La hauteur de couche variable peut être réglée manuellement ou automatiquement.

Si vous souhaitez améliorer la résolution de vos impressions, jouez avec les paramètres mentionnés dans cet article. En général, des couches plus petites sont synonymes d’une meilleure résolution – et cela s’applique à toutes les technologies d’impression 3D – mais il est important de trouver les paramètres qui conviennent à vos besoins spécifiques en matière d’impression. N’ayez pas peur d’expérimenter !

La partie gauche utilise des couches plus grandes et permet d’obtenir un temps d’impression plus rapide, tandis que la partie centrale utilise des couches plus petites, allongeant la durée. Le troisième utilise une hauteur de couche variable, en donnant la priorité aux couches plus petites uniquement lorsque c’est nécessaire. (crédit photo : Prusa)

Comment obtenez-vous la meilleure résolution en impression 3D ? Avec quels paramètres jouez-vous ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou LinkedIn !

*Crédits photo de couverture : Arthur on Thrinter