Nous allons vous expliquer l’impression SLA. SLA signifiant “StéréolithographieApparatus”.
Principe de l’impression SLA
Ce procédé est reconnu comme la première technique d’impression 3D, utilisant un laser et une résine photo-polymère (sensible à la lumière). Le laser vient solidifier localement la résine à l’endroit de contact entre le rayon et le bac de résine. Un piston descend l’objet à chaque itération afin de fabriquer la pièce en 3D, laissant en surface de la résine liquide prête à être solidifiée.
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Fonctionnement de l’impression SLA
Les imprimantes 3D SLA sont caractérisées par leur matériau d’impression liquide et par la présence d’un capot de protection anti-UV (en général de couleur orange, vert, rouge ou jaune). Elles offrent un volume de production relativement restreint en comparaison à d’autres technologies d’impression même si certaines machines permettent de réaliser des pièces de plus de 2 mètres de long. Comme pour toute technique d’impression 3D, un fichier numérique est nécessaire et peut s’obtenir via un logiciel de CAO comme SolidWorks, Sculpt ou Maya par exemple. Ce fichier, souvent au format STL, est transmis à la machine, où un second logiciel (appelé slicer) réalise une découpe du modèle en fines couches d’impression d’une épaisseur fixe. Une fois le fichier découpé, les instructions sont alors envoyées à l’imprimante 3D.
Parmi les différents composants d’une machine de Stéréolithographie, on retrouve :
- un bac de résine
- une plate-forme mobile (axe Z)
- un système de raclage (axe X)
- un laser à rayons UV
- une optique de focalisation
- un miroir galvanométrique (axes X et Y)
Le faisceau laser balaie la surface de la résine liquide selon le modèle 3D numérique fourni à l’imprimante. Une fois la première couche de matériau solidifiée, la plate-forme descend d’un niveau, correspondant à l’épaisseur d’une couche d’impression, et une nouvelle section est alors solidifiée. Il y a autant de cycles d’impression que de couches nécessaires à l’obtention du volume complet de la pièce.
Sur certains modèles de machines SLA, la production de la pièce se fait à l’envers. La plate-forme est immergée dans le bac de résine après chaque couche solidifiée tandis que le laser agit de bas en haut. Une fois l’impression finie, une étape de nettoyage de la pièce, à l’aide d’un solvant (en général de l’alcool isopropylique aussi appelé isopropanol), est nécessaire afin d’enlever l’excédent de résine non-solidifiée. Un post-traitement au four UV est généralement nécessaire pour finaliser le processus de photo-polymérisation et accroître au maximum la résistance du matériau. Aussi, comme pour la technologie FDM, le SLA recourt à l’utilisation de supports lors de l’impression de formes complexes. À la manière d’un échafaudage, ceux-ci permettent de « supporter » les parties qui s’élancent dans le vide. Une fois l’impression terminée, les supports sont supprimés manuellement.
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Matériaux compatibles avec l’impression SLA
Des résines photosensibles liquides sont utilisées pour l’impression. Celles-ci peuvent être divisées en thermoplastiques et thermo-solides. En fonction de ce que l’on choisit, elles permettent aux objets imprimés d’avoir une finition mate ou brillante. Parmi ces résines, la plupart sont des plastiques évoqués ci-dessus, mais sous forme liquide. La gamme de couleurs de ces technologies n’est pas très variée, on retrouve généralement du blanc, noir, transparent, rouge et il n’est pas possible de mélanger des résines pour obtenir des résultats différents. L’utilisation de résines en impression 3D implique un processus de post-traitement. Il est nécessaire de nettoyer les pièces à l’alcool isopropylique pour obtenir de meilleurs résultats.
Il existe différents types de résines qui sont plus techniques, parmi lesquelles on retrouve :
- les résines solides qui sont les plus populaires,
- les résines flexibles qui offrent une plus grande déformation des modèles,
- les castables qui sont très utilisées dans la fabrication de bijoux,
- les biocompatibles qui se concentrent particulièrement sur le secteur dentaire et le développement de prothèses dentaires.
Il faut savoir que l’impression par photo polymérisation n’est pas la seule technique d’impression existante. En effet, il en existe en tout 5. Venez également découvrir, l’impression par dépôt de matière, par frittage de poudre, par pulvérisation de matière et par lamination.