#Startup3D : xolo et l’impression 3D volumétrique
En décembre dernier, nous vous présentions xube, une imprimante 3D compacte capable d’imprimer des pièces en quelques secondes seulement grâce à un procédé d’impression volumétrique. Xolo est la jeune entreprise dernière cette innovation. Basée en Allemagne, elle entend bien bouleverser les codes de la photopolymérisation, ne s’appuyant pas sur l’approche classique de l’impression couche par couche. Xolo utilise la xolographie c’est-à-dire qu’elle emploie des initiateurs différents et deux types de longueurs d’onde pour durcir la résine. Le résultat ? Un processus de fabrication beaucoup plus rapide, une surface plus lisse et davantage de possibilités en termes de matériaux. On a donc rencontré l’un des fondateurs de xolo, Dirk Radzinski, afin d’en savoir plus sur cette technologie et les avantages qu’elle offre.
3DN : Pouvez-vous vous présenter ainsi que votre lien avec l’impression 3D ? Comment est né xolo ?
Je suis l’un des co-fondateurs de la société qui a environ un an et demi d’existence. Aucun des trois fondateurs n’a travaillé dans le secteur de l’impression 3D auparavant. Stefan Hecht est professeur de chimie à l’université d’Aix-la-Chapelle et directeur de l’institut Leibniz pour les matériaux interactifs. Il est un expert en photo-interrupteurs. Martin Regehly est professeur de physique à Brandebourg et ancien fondateur et PDG d’une société de caméras scientifiques. Quant à moi, je suis un entrepreneur en série ayant fondé et vendu des entreprises dans le domaine des technologies et des sciences profondes. Nous sommes tous les trois amis et avant de créer xolo, nous avions l’idée de faire quelque chose ensemble. Mais cela a pris de nombreuses années jusqu’à ce que nous tombions sur un article du groupe Lippert en 2017. Ils décrivaient un nouvel affichage volumétrique. L’idée très simple était de ne pas afficher une image, mais de polymériser un photopolymère avec un dispositif comparable. Le chaînon manquant était les molécules qui pouvaient le faire. Nous les avons construites à partir de zéro et avons développé une nouvelle classe de molécules initiatrices de photocellules.
Les co-fondateurs de la startup (crédits photo : xolo)
3DN : Comment fonctionne la xolographie ?
La xolographie est un procédé d’impression 3D volumétrique à double couleur. Comme en stéréolithographie, il utilise la lumière pour polymériser une résine. Cependant, si vous projetez de la lumière dans une cuve contenant une résine transparente qui contient des initiateurs comme en stéréolithographie, le durcissement se produirait tout au long du trajet lumineux. C’est pourquoi les imprimantes SLA/DLP ajoutent des absorbeurs à leurs résines. Avec la xolographie, nous avons développé un nouveau type d’initiateur. Celui-ci ne commence pas à durcir s’il a été touché par une lumière d’une seule longueur d’onde. Il a besoin de deux longueurs d’onde différentes pour lancer le processus de polymérisation. Lorsque les lumières bleue et rouge se croisent et rencontrent l’initiateur à peu près au même moment, le durcissement se produit.
3DN : Avec quel(s) matériau(x) votre machine est-elle compatible ?
D’une manière générale, la machine fonctionne avec le même type de photorésines que celles utilisées dans les imprimantes SLA/DLP classiques. Cependant, la xolographie fonctionne à l’autre extrémité du spectre en ce qui concerne la viscosité. Les imprimantes SLA/DLP ont besoin d’une très faible viscosité, sinon la résine ne peut pas s’écouler assez rapidement entre le plateau d’impression et la fenêtre d’impression. Nous utilisons des résines à haute viscosité afin d’empêcher les objets de s’enfoncer pendant l’impression et d’éviter tout type de structure de support. Cela ouvre de nouvelles possibilités en termes de matériaux. Nous n’en sommes qu’au début, et tout à coup, des matériaux non produits pour l’impression 3D pourraient fonctionner avec la xolographie. Nous espérons être bientôt en mesure de démontrer les différences frappantes.
La machine xube utilise des résines à haute viscosité (crédits photo : xolo)
3DN : Quels sont les principaux avantages de votre imprimante volumétrique ?
Par rapport aux autres technologies d’impression résine qui utilisent la lumière pour polymériser un photopolymère, la xolographie présente trois grandes caractéristiques distinctives : tout d’abord, elle est beaucoup plus rapide. Il n’y a pas de déplacement du plateau d’impression et la polymérisation n’a pas besoin d’être terminée avant de passer à la prochaine couche à polymériser. Ensuite, la surface est plus lisse et nous visons à imprimer des composants de qualité optique sans polissage. Cela n’est possible avec aucune des technologies existantes aujourd’hui. Enfin, les matériaux sont différents et ont un grand potentiel pour présenter des propriétés souhaitées dans la fabrication. La xolographie utilise des résines très visqueuses. Cela est impossible en stéréolithographie, car la résine doit s’écouler rapidement entre le plateau et la fenêtre d’impression. Une viscosité plus élevée signifie que les chaînes de molécules sont plus longues et que nous pouvons produire des objets plus résistants et plus durables.
Il y a aussi beaucoup d’autres avantages. Par exemple, vous pouvez imprimer des objets dans des objets jusqu’à des machines entières si vous pouvez adresser librement des voxels dans un volume. Avec une imprimante résine normale, vous avez besoin de supports pour maintenir votre objet en place. Dans l’impression volumétrique, la résine soutient l’objet.
3DN : Quels sont les futurs projets de xolo ?
Nous voulons utiliser 2021 pour travailler avec des groupes de recherche de premier plan dans le monde entier. Nous voulons vendre 20 xubes au monde de la recherche et les aider à réaliser des idées qui ne sont pas envisageables dans le cadre de l’impression conventionnelle couche par couche. Nous avons également besoin d’apprendre beaucoup sur le plan de la technologie des procédés. Les clients veulent des solutions et non de la technologie. Nous sommes une entreprise très jeune et n’avons pas eu beaucoup de marge de manœuvre jusqu’à présent. Cela signifie que nous n’avons pas eu le temps d’explorer des domaines tels que le nettoyage, le post-traitement, la diversité des matériaux, etc. Nous souhaitons également nous intéresser de près au marché de la bio-impression. La xolographie fonctionne parfaitement bien pour imprimer des hydrogels à haute résolution. C’est un bon point de départ pour les organes sur puce et d’autres applications dans l’espace biologique. En 2022, nous voulons entrer sur des verticales industrielles spécialisées.
Une pièce imprimée en 3D sur la xube (crédits photo : xolo)
3DN : Un dernier mot pour nos lecteurs ?
Nous avons publié notre premier article scientifique en décembre 2020. Nous avons mis en ligne notre nouveau site web au même moment. Depuis, nous avons reçu des milliers de réservations pour le xube, notre premier produit. Manifestement, nous avons fait un mauvais travail en disant qu’il s’agissait d’une imprimante expérimentale et qu’elle était uniquement destinée à la recherche. Nous sommes désolés pour tous ces particuliers qui avaient probablement espéré obtenir enfin une imprimante qui ne nécessite pas une journée entière pour créer une pièce mais qui imprime en quelques minutes ce qu’ils souhaitent. Cependant, ce message des particuliers est très encourageant et nous motive à travailler plus vite.
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