Impression résine
Cette section couvre les pratiques essentielles pour les débutants en impression résine recherchant une configuration de machine similaire.
Avant de commencer
Il est fortement recommandé de regarder une vidéo YouTube complète sur l'impression 3D en résine pour débutants. Cette vidéo peut fournir des conseils sur la configuration et aborder les problèmes courants. Nous suggérons celle-ci par Teaching Tech.
Aspects non annoncés de l'impression résine
Bien que l'impression résine fournisse des résultats de haute qualité, le nettoyage intense est souvent non mentionné. Nettoyer la cuve et l'ensemble de l'installation après chaque impression peut prendre environ une heure.
Un espace de travail dédié est nécessaire. Sélectionnez une partie de l'atelier facile à nettoyer et pouvant supporter de petites éclaboussures. Des tapis en silicone et du papier contact sur les établis facilitent le raclage des impressions et le nettoyage des surfaces.
La résine renversée est toxique, difficile à nettoyer et abîmera la moquette. Une bonne ventilation et/ou filtration de l'air est nécessaire en raison de l'odeur forte.
L'impression résine convient mieux à des projets spécifiques ou lorsque plusieurs impressions sont planifiées. Il faut éviter de laisser la résine dans la cuve pendant de longues périodes ; idéalement, tout doit être nettoyé dans les 24 heures. Bien que la résine puisse rester dans la cuve quelques jours si elle est protégée des UV, elle doit être mélangée avant la prochaine impression. Il est recommandé de limiter le temps pendant lequel la résine reste dans la cuve.
L'impression résine offre une qualité inégalée mais nécessite d'être conscient du processus de nettoyage.
Passer à une plaque flexible
Passer à une plaque flexible peut simplifier le retrait des impressions. Ces plaques de construction magnétiques peuvent faciliter le processus.
Le retrait des impressions de la plaque de construction sera plus difficile en impression résine qu'en impression FDM. Il convient d'être prudent pour éviter de faire des dégâts, et certaines impressions peuvent être difficiles à retirer sans dommage. Il est souvent recommandé de soulever les impressions de la plaque de construction ou de les imprimer en angle, car les grandes surfaces plates peuvent être difficiles à retirer.
Les plaques flex sont cruciales pour simplifier le retrait des pièces. Une simple flexion de la plaque sépare les pièces.
Préparer la station de travail
Une station de travail bien équipée est nécessaire pour retirer et nettoyer les impressions résine. Les éléments essentiels incluent un grand tapis en silicone, du papier contact, une plaque de construction flexible et des gants en nitrile. Les gants en latex doivent être évités.
La résine doit être tenue à l'écart de la peau, nécessitant des changements fréquents de gants. Des gants sont nécessaires lors du versement de la résine dans la cuve et du nettoyage des impressions. Prévoyez d'utiliser au moins une à deux paires de gants par impression.
Comme la résine durcit via la lumière UV, il faut éviter l'exposition au soleil ou aux UV de la cuve de résine. Il est recommandé d'imprimer un couvercle pour la cuve lorsqu'elle n'est pas utilisée, et d'éviter de laisser la résine dans la cuve pendant de longues périodes. S'il y a de grandes fenêtres laissant entrer la lumière du soleil, le couvercle doit être sur l'imprimante résine. Même avec une exposition lumineuse minimale, il est important de réduire l'exposition aux UV de la cuve.
L'alcool isopropylique est nécessaire pour le nettoyage. L'alcool dénaturé est une alternative. Des quantités substantielles d'alcool isopropylique sont nécessaires, en particulier pour les impressions plus grandes. L'alcool isopropylique est utile pour nettoyer la cuve et les outils tels que les grattoirs.
Le film FEP sous la cuve est un consommable qui devra être remplacé. Il convient d'acheter des films FEP supplémentaires aux dimensions de l'imprimante.
Le budget pour l'impression résine inclut le coût de l'imprimante, de la plaque flexible, du tapis en silicone, du papier contact, de l'alcool, des films FEP de remplacement, de la résine, des cuves pour le nettoyage, des gants et d'autres éléments essentiels pour la station de travail.
Tranchage pour l'impression résine
L'impression résine s'appuie généralement sur des trancheurs comme ChiTuBox, couramment utilisé avec des imprimantes telles que celles fabriquées par Elegoo. Configurer une nouvelle imprimante dans ChiTuBox est généralement simple, avec des paramètres par défaut qui donnent souvent de bons résultats. Cependant, les temps d'exposition et de durcissement peuvent varier considérablement selon l'imprimante et la résine utilisés.
Les imprimantes LCD monochromes laissent passer plus de lumière UV, ce qui entraîne des temps de durcissement plus rapides par rapport aux imprimantes LCD standard. Les résines transparentes durcissent également plus rapidement que les opaques - parfois en deux fois moins de temps. Par exemple, avec une imprimante monochrome comme l'Elegoo Saturn 3 Ultra, les couches transparentes à 50 microns peuvent durcir en environ 3 secondes, tandis que les couches de résine noire opaque peuvent nécessiter environ 6 secondes. Des hauteurs de couches plus épaisses exigent aussi des temps de durcissement plus longs. Notez que cela s'applique spécifiquement à l'impression résine LCD, qui durcit des couches entières simultanément. Les imprimantes résine laser comme celles de FormLabs fonctionnent différemment et ont tendance à être plus lentes.
Lors de la configuration des structures de support, de nombreux utilisateurs expérimentés consultent des guides de réglage des supports ou des tutoriels vidéo. Une méthode couramment citée consiste à placer des supports lourds sur les sections en surplomb, des supports moyens sur les angles raides et des supports légers sur les petites caractéristiques. L'ajout manuel de supports peut prendre du temps mais est souvent plus fiable que la génération automatique de supports, qui peut endommager les impressions ou laisser des zones non supportées.
L'orientation d'impression en résine diffère également de l'impression FDM. Évitez que de grandes surfaces plates ne touchent la plaque de construction. Inclinez plutôt les impressions pour que seule une zone minimale touche la plaque ou relevez tout le modèle en utilisant le réglage "Z Lift Height" - généralement autour de 5 mm - et ajoutez des supports aux zones flottantes. De grands contacts plats peuvent rendre le retrait de la plaque de construction difficile, voire presque impossible.
Le tranchage pour la résine ne prend en charge que les impressions pleines ou creuses - il n'y a pas d'option pour des pourcentages d'infill spécifiques. La plupart des impressions sont réalisées en modèles pleins, ce qui utilise plus de matériau que les impressions FDM typiques. Lors de l'impression de modèles creux, des trous de drainage doivent être ajoutés pour permettre à la résine non durcie de s'écouler. Sans ces trous, la résine reste piégée à l'intérieur, posant des risques de durcissement et structurels. Augmenter l'épaisseur des parois aide à éviter les déformations dans les impressions creuses, mais les porte-à-faux peuvent néanmoins poser des problèmes puisque le trancheur peut générer des structures de support à l'intérieur du modèle.
Nettoyage et durcissement
Avant de retirer une impression de la plaque de construction, préparez une cuve d'isopropyl ou d'alcool dénaturé suffisamment grande pour immerger l'impression. Utiliser deux cuves peut être utile - une pour le rinçage initial et une autre pour le nettoyage final. Cette méthode évite la contamination rapide de la solution de nettoyage et aide à conserver l'alcool lors du traitement de plusieurs impressions.
Il est idéal d'enlever les supports avant de placer les pièces dans l'alcool pour éviter d'endommager le modèle. Une fois les supports retirés, placez la pièce dans la première cuve et frottez-la avec une brosse à dents pour enlever la résine non durcie. Le port de gants en nitrile est recommandé pendant ce processus. L'agitation de l'alcool aide au nettoyage, et des appareils comme l'Elegoo Mercury ou Mercury XS peuvent simplifier ce processus en combinant agitation et fonctions de durcissement dans une seule station.
Après le lavage initial, transférez le modèle dans une deuxième cuve plus propre pendant 10 à 15 minutes. Une agitation périodique pendant ce temps améliore les résultats. Une fois que la première cuve devient trop contaminée, elle peut être nettoyée (comme décrit ci-dessous) et remplacée par la deuxième, poursuivant le cycle avec de l'alcool frais.
Après le second bain, la pièce doit être durcie aux UV. Cela peut être fait avec une station de durcissement ou un montage DIY constitué d'une boîte doublée de matériau réfléchissant et équipée de bandes LED UV. Une plateforme tournante comme un plateau tournant assure un durcissement uniforme. Alternativement, les pièces peuvent être durcies sous la lumière directe du soleil pendant environ 15 minutes. Cependant, une exposition excessive aux UV peut entraîner un surdurcissement, provoquant de la fragilité.
Après le post-durcissement, les pièces transparentes peuvent paraître troubles ou perdre leur brillance. Une pulvérisation rapide de vernis brillant transparent peut restaurer la transparence et améliorer la qualité visuelle de l'impression.
Nettoyer l'alcool usagé n'est pas simple et ne doit jamais impliquer de le verser dans les égouts. Une méthode sûre consiste à placer le contenant au soleil (avec un couvercle sécurisé pour éviter l'évaporation), permettant aux rayons UV de solidifier la plupart des particules de résine. Le mélange peut ensuite être filtré à travers une passoire, séparant la résine durcie de l'alcool réutilisable. Les déchets solides peuvent être jetés en toute sécurité dans les ordures ménagères une fois durcis.
Remarques sur le matériau
Toutes les résines utilisées en impression SLA durcissent avec la lumière UV, qui continue d'affecter le matériau même après le durcissement initial. Avec le temps, cela conduit à une augmentation de la fragilité, car l'exposition prolongée aux UV continue d'endurcir le matériau. C'est une limitation courante parmi la plupart des résines disponibles.
Par exemple, des résines comme eSUN Hard-Tough peuvent offrir initialement des pièces solides et résistantes aux chocs. Cependant, après une exposition UV supplémentaire sur des jours ou des semaines, ces mêmes pièces peuvent devenir fragiles et susceptibles de se fissurer. Pour atténuer ce problème, une apprêt bloquant les UV peut être appliqué pour prévenir une exposition supplémentaire. Bien que cela puisse modifier l'apparence de l'impression, cela aide à préserver la résistance de la pièce au fil du temps.
Pour des applications exigeant une grande résistance mécanique, l'impression SLA résine peut ne pas être la solution idéale. Bien qu'il existe des rapports anecdotiques d'améliorations en mélangeant des résines tough et flexibles - comme en combinant Siraya Blu et Siraya Tenacious avec Siraya ABS - les résultats peuvent varier et nécessitent des tests. Des couches de protection, comme des sprays vernis brillants, peuvent aider à conserver la durabilité et l'apparence des pièces.
Malgré ses défis, l'impression 3D résine excelle à produire des pièces haute précision, en particulier pour les conceptions petites ou complexes. Cependant, elle présente également plus de préoccupations de sécurité et une complexité de processus plus grande que l'impression FDM. Avec des mesures de sécurité et un équipement appropriés, l'impression résine peut offrir des résultats exceptionnels pour des applications spécifiques.
Résumé :
L'impression 3D résine produit des pièces exceptionnellement détaillées mais nécessite bien plus de nettoyage, de précautions de sécurité et de préparation de l'espace de travail que l'impression FDM.
Un espace de travail dédié et bien ventilé avec des tapis en silicone, du papier contact et un stockage approprié minimise les éclaboussures de résine et l'exposition aux vapeurs toxiques.
Les outils essentiels incluent des gants en nitrile, de l'alcool isopropylique pour le nettoyage, des films FEP de remplacement, une plaque flexible pour faciliter le retrait des impressions et une protection UV pour prévenir un durcissement prématuré.
Le tranchage pour l'impression résine repose sur des logiciels comme ChiTuBox, où les temps de durcissement varient selon le type de résine, le type d'écran LCD de l'imprimante et les paramètres d'exposition ; les impressions sont généralement pleines ou creuses avec des trous de drainage ajoutés.
Le nettoyage des modèles imprimés implique plusieurs bains d'alcool isopropylique, le retrait des supports, l'agitation, le durcissement aux UV et l'élimination responsable de l'alcool pour prévenir la contamination.
Les impressions résine peuvent devenir fragiles avec le temps en raison de l'exposition continue aux UV, et la durabilité peut être améliorée par des revêtements bloquants les UV, le mélange de résines ou des couches protectrices transparentes.
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