Foire aux questions - SLA

Nombreux sont les ingénieurs, designers et autres professionnels à utiliser la technologie résine.

Car elle permet d’obtenir des détails plus fins, mais aussi une finition de surface très lisse, le tout avec une grande précision.

Mais les avantages ne sont pas que visuels car elle possède des caractéristiques mécaniques très intéressantes comme l'étanchéité des pièces, la diversité du type de résine mais aussi l'isotropie de la pièce.

En langage simple cela signifie que les propriétés mécaniques d’une pièce remplie sont identiques dans toutes les directions ce qui n’est pas forcément le cas avec du FDM.

Pour cela vous avez deux possibilités :

Soit vous utilisez une imprimante SLA car l’impression est ininterrompue et homogène.

Cette étanchéité naturelle est idéale car elle ne demande par de mesure spécifique. Elle permet à un flux d’air ou de liquide d’être facilement contrôlé.

Soit vous imprimez une pièce en FDM mais l’impression va présenter des variations de résistance. Cela va donc poser problème. Vous devez donc appliquer une résine résistante à l’eau sur votre figure pour la rendre étanche.

Vous pouvez d’ailleurs utiliser notre kit de lissage. 

Nous parlons souvent sur nos réseaux sociaux du facteur température qui est souvent oublié ou négligé.

Contrairement à l’impression FDM ou la température de votre pièce est difficile à contrôler et ça même avec un caisson thermique, l’impression SLA avec son bac de résine chauffé offre un environnement de fabrication quasiment identique entre chaque impression.

Le SLA a aussi des températures d'impression plus basse par rapport aux FDM qui fait fondre la matière.

Et comme la stéréolithographie utilise la lumière et non directement la chaleur, le processus d'impression se produit à une température proche de la température ambiante et vos pièces imprimées ne vont donc pas souffrir de déformations dues à la contraction et la dilatation thermiques.

Si vous avez déjà imprimé de l’ABS, un matériau particulièrement sensible et exigent au niveau thermique alors vous devriez adorer la simplicité thermique de la technologie SLA. 

Pour rappel, quand votre impression de pièce SLA est finie, il se peut que la réaction de polymérisation ne soit pas encore totalement terminée. 

Cela signifie que vos pièces n'ont pas acquis toutes leurs propriétés matérielles finales, cela peut donc avoir un impact sur la robustesse de la pièce.

L’exposition de la pièce à la lumière et à la chaleur, que l’on appelle la post-polymérisation, contribuera à solidifier cette dernière.

N°1 Ce n’est pas obligatoire

Si vous vous contentez d’imprimer des pièces esthétiques avec de la résine classique vous n’êtes pas obligé de passer par la post-polymérisation. Vérifiez donc votre type de résine.

N°2 Vérifier votre temps d’exposition

Chaque résine possède un temps de polymérisation différent. Si vous ne le respectez pas, cela aura un impact sur sa résistance mécanique ou sur son apparence.

n°3 Laver correctement votre pièce 

N’oubliez pas de laver votre pièce avec de l'alcool Isopropylique avant la polymérisation. Sinon vous risquez de faire polymériser l’excès de résine sur votre pièce. 

n°4 Équipez-vous correctement

Pour réaliser l’opération vous pouvez utiliser une machine dédiée comme la Formlabs ou alors utilisez une source de lumière UV comme la lumière naturelle du soleil, des chambres de manucure à UV ou des boîtiers UV faits maison. Mais le résultat risque évidemment d’être différent.

Un danger principal de l’impression 3D SLA est le risque de décrochage, ou de chute de votre pièce durant votre fabrication.

Pour rappel durant votre impression 3D, votre plateau va remonter votre pièce après chaque durcissement de couche.

Durant la remonté un effet ventouse peut se créer dû à la force d’aspiration générée par ce mouvement. Cette force pour provoquer un décrochage de votre pièce. 

Plus la zone de contact à fabriquer est grande plus l’effet ventouse sera important. Pour limiter ce facteur, il vous suffit d’incliner votre modèle pour ainsi réduire la zone de contact et donc réduire le risque d’effet ventouse. Évidemment vous devez trouver un compromis entre supports et risque de décrochage.

Voici pourquoi il ne faut jamais imprimer à plat votre modèle 3D !

Il y a deux facteurs importants pour personnaliser vos supports autos :

N°1 Anticipez le risque d’effet ventouse

Vous devez prendre en compte la géométrie et la densité de votre objet. Plus la surface de contact et la densité sont importantes, plus le risque d’effet ventouse est important. Vous devez donc renseigner correctement ces informations pour vous assurer d’avoir assez de support pour parer à ce risque. 

N°2 Le risque de décrochage

Les causes sont la taille et la densité de la création. Plus ces derniers sont importants, plus le risque augmente. Vous devez donc augmenter la densité de support pour obtenir des impressions 3D grand format de qualité. 

N°3 Utilisez le bon angle

Comme pour l’impression FDM vous devez indiquer l’inclinaison maximum réalisable sans support. En moyenne elle est de 45° mais peut varier suivant votre type de résine. Nous vous invitons à réaliser un test avec l’impression de la pièce testée et ainsi indiquer votre inclinaison idéale.  

Pour rappel un support est composé de trois parties et chacune à une utilité différentes. Les modes du supports par défauts  light, medium ou heavy vont simplement jouer sur le diamètre de ces dernières.  

N°1 La partie basse 

Si vous souhaitez augmenter la stabilité de votre pièce et l'accrocher à vos supports. Vous allez devoir augmenter le pied de votre support. Cette partie est cependant optionnelle mais nous vous la recommandons si vous avez une impression de grand format ou si vous avez des supports très hauts.

N°2 Le pilier principal

La forme du pilier est par défaut cylindrique. Vous allez pouvoir faire varier son diamètre selon la densité et la taille de votre objet. Plus il est important, plus vous pouvez augmenter son diamètre.

Vous pouvez aussi utiliser un pilier en format carré mais il est plus adapté aux zones plates de votre impression.

N°3 La zone de contact

C’est la pointe qui va lier la pièce et le pilier.  En règle générale, on utilise une forme conique pour limiter au maximum le point de contact.

C’est le paramètre le plus important du support. Son diamètre va jouer sur la qualité du maintien et sur l’accroche de votre création et du support. 

Un autre facteur sous-estimé et pourtant important est la distance de pénétration de la pointe dans votre structure.

Comme toujours dans l’impression 3D c’est une histoire d’équilibre. Utiliser une pointe en boule augmente le contact mais laisse des traces plus importantes sur votre figure.

Cela s’appel le processus de Polymérisation et je vais vous expliquez son fonctionnement 

Pour ça nous allons revoir les bases de la chimie, mais rien de bien compliqué.

Le plastique est composé de chaîne de carbone, et plus cette dernière est longue, plus le plastique sera solide. 

La résine liquide est composée de molécules simples nommées monomères et de petites chaînes de molécules nommées oligomères.

Mais quand votre résine est ciblée par de la lumière UV, les petites chaînes et les molécules simples vont alors se lier entre elles pour créer une chaîne plus longues et donc plus rigides. Les chaînes vont ensuite s’allonger en créant des liaisons entre elles. Et à la fin vous obtenez donc une pièce solide sur la zone exposée à la lumière UV. 

Cette réaction chimique se produit en quelques millisecondes et vous pouvez ainsi créer toutes sortes d’objets en 3D. 

Pour rappel l’objectif est de retirer l’excès de résine collante à la surface de votre pièce.

N°1  Il existe deux produits possibles

Le plus populaire, l’alcool isopropylique, ou alors l’éther monométhylique de tripropylène glycol, nommée (TPM)

N°2 Agitez correctement vos pièces 

Vos pièces doivent être agitées dans votre solvant et complètement immergées pour un lavage efficace

N°3 Ne sautez pas les étapes

La lavage doit être effectué avant le retrait des supports et non l’inverse

N°4 N’oubliez aucunes parties 

Si vous imprimez des canaux étroits, utilisez une seringue pour nettoyer la résine interne et empêcher ce dernier de se polymériser et de boucher vos canaux

N°5 Deux lavages c’est mieux 

Il se peut que certaines de vos pièces nécessitent deux lavages dans de l’alcool pour être complètement nettoyées.

Alors c’est un terme savant pour désigner une réalité assez simple.

Dans de l’impression 3D classique, votre pièce est créée couche par couche et peut présenter des variations de résistance en fonction de l'orientation de cette dernière lors de votre impression.

Cela peut poser problème pour certaines applications. Dans de l’impression SLA rien de tout ça, il est facile d’obtenir une pièce isotropes. 

Durant votre impression, la résine va former des liaisons covalentes, mais entre chaque couche, la pièce va rester en phase « brute », la réaction étant à moitié terminée.

En état de phase « brute », la résine va conserver des groupes polymérisables pouvant former des liaisons entre les couches, conférant son isotropie et son étanchéité à la pièce au moment de la polymérisation finale. 

Donc à la fin vous n’aurez aucune différence au niveau moléculaire dans votre pièce. Vous obtiendrez donc une pièce aux propriétés mécaniques prévisibles.

Une fois votre impression terminée, vos pièces vont devoir être rincées par de l'alcool isopropylique pour nettoyer la couche de résine non polymérisée sur la surface. 

Après le rinçage et le séchage des pièces, certains matériaux ont même besoin d’une post-polymérisation. C’est un processus permettant à votre pièce d’avoir une meilleure stabilité et résistance. 

Pour certaines résines techniques, c’est même obligatoire comme pour celles destinés à la dentisterie ou à la joaillerie.

Enfin, vous devez retirer vos supports de pièce puis poncer les traces de supports restantes pour obtenir une finition nette. 

Tout d’abord, modélisez votre bijou sur un logiciel de CAO 3D ou trouvez un modèle 3D sur internet, sur Cults ou Thingiverse par exemple.

Ensuite importez-le sur votre logiciel Slicer préférez et paramétrer correctement votre modèle, ensuite lancez votre impression 3D. 

Vous obtenez ensuite votre modèle en plastique. Avec ce dernier, vous allez l’utiliser pour fabriquer un moule en plâtre. 

Pensez bien à laisser un trou dans votre moule pour faire passer votre matière. 

Enfin, versez dans votre moule votre matière, du métal en fusion comme de l’or, de l’argent ou autres. Il va faire fondre votre matière plastique. Une fois refroidi, ouvrez votre moule et sortez votre bague. Vous pouvez ensuite la limer pour retirer les impuretés.

La méthode la plus efficace pour des pièces claires ou transparentes est l’impression SLA car l’impression 3D FDM à base de filaments transparents en PETG laisse généralement des marques de stries. 

Cela va faire rebondir la lumière dans votre impression et va réduire l’indice de réfraction.

Le SLA avec de la résine transparente va vous permettre d’avoir des couches moins visibles cela va donc augmenter la transparence de la pièce.

Les principaux paramètres à étudier seront l’épaisseur de vos parois et les épaisseurs de vos couches.

Plus c’est fin, plus cela sera transparent. Évitez aussi de trop remplir votre pièce. 

Pour améliorer la transparence de votre impression 3D, vous pouvez aussi réaliser un post-traitement. 

En poncent votre pièce à l’aide de papier de verre fin. Cela permet d’éliminer les éventuelles traces de couches d’impression. Un polissage à l’aide de nettoyant acrylique permet aussi d’obtenir une finition lisse et propre.

L’impression 3D permet de fabriquer des prothèses à un coût très réduit, et elles peuvent aussi être modélisées de manière sur mesure pour chaque patient pour ensuite être imprimées relativement simplement.

De nombreuses prothèses sont imprimées en 3D. Cela va des prothèses de mains pour enfant ayant besoin de les changer régulièrement, à la création de prothèses de mâchoire métallique.

L’impression 3D a aussi beaucoup d’autres débouchés médicale comme la création de plâtre résistant à l‘eau ou encore le développement d'organes imprimés avec des cellules en cultures.

Ce qu’il faut savoir c’est qu’il n’y a pas qu’une seule résine meilleure que les autres, mais plutôt des résines adaptées pour chaque utilisation.

Pour commencer si vous utilisez l’impression résine pour du prototypage il est conseillé d’utiliser de la résine standard, car elle est solide et résistante

Il existe aussi des résines castables, qui sont utilisées pour créer des moules car c’est une résine qui va pouvoir être brûlée.

L’important c’est surtout que vous sachiez réellement le résultat que vous attendez lors de vos impressions.

Sans citer tous les autres types de matières, il faut comprendre que chaque résine à son utilisation.

• 1° Vous allez pouvoir produire des pièces extrêmement précise de l’ordre du micromètre. Idéale pour les maquettistes !

• 2° Vous pouvez produire des pièces avec des formes complexes en courbe facilement.

• 3° Les imprimantes SLA sont souvent moins bruyantes et si vous êtes un gros imprimeur vous savez que le FDM peut casser la tête

• 1° L’impression résine est toxique et corrosive. C’est donc risqué dans des espaces clos ou avec des enfants.

• 2° Le nettoyage de la machine est plus compliqué que les autres technologies d’impression 3D.

• 3° La résistance mécanique de vos pièces ne sont pas très bonnes, embêtant pour des pièces industrielles.