Impression résine

Cette section couvre les pratiques essentielles pour les nouveaux venus dans l'impression résine souhaitant une configuration de machine similaire.

Impressions en résine. Le Benchy à droite est de taille Benchy standard - montrant à quel point les impressions en résine peuvent être petites.

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 de Teaching Tech.

Aspects non annoncés de l'impression en résine

Bien que l'impression en résine fournisse des résultats de haute qualité, le nettoyage approfondi est souvent omis. Nettoyer la cuve et l'ensemble de la configuration après chaque impression peut prendre environ une heure.

Un espace de travail dédié est nécessaire. Choisissez une partie de l'atelier facile à nettoyer et qui peut gérer de petites éclaboussures. Des tapis en silicone et du papier autocollant 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 ventilation adéquate et/ou une filtration de l'air sont nécessaires en raison de l'odeur forte.

L'impression en 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 de la lumière 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 en résine offre une qualité inégalée mais exige de la vigilance quant au processus de nettoyage.

Passer à une plate-forme flexible

Passer à une plaque flexible peut simplifier le retrait des impressions. Ces plateaux magnétiques peuvent faciliter le processus.

Retirer les impressions de la plaque d'impression sera plus difficile en impression résine qu'en impression FDM. Il faut être prudent pour éviter de faire un gâchis, et certaines pièces peuvent être difficiles à retirer sans dommage. Soulever les impressions de la plaque ou les imprimer inclinées est souvent recommandé, car les grandes surfaces plates peuvent être difficiles à enlever.

Les plaques flexibles sont essentielles pour faciliter 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 en résine. Les éléments essentiels comprennent un grand tapis en silicone, du papier autocollant, une plaque d'impression flexible et des gants en nitrile. Les gants en latex doivent être évités.

La résine doit rester hors de la peau, ce qui nécessite 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.

Étant donné que la résine durcit par 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 minimiser l'exposition UV de la cuve.

L'alcool isopropylique est nécessaire pour le nettoyage. L'alcool dénaturé est une alternative. Des quantités importantes d'alcool isopropylique sont nécessaires, en particulier pour les impressions de grande taille. L'alcool isopropylique est utile pour nettoyer la cuve et les outils tels que les grattoirs.

Le film FEP sur la face inférieure de la cuve est un consommable qui devra être remplacé. Il convient d'acheter des films FEP supplémentaires de la taille de l'imprimante.

Le budget pour l'impression en résine inclut le coût de l'imprimante, de la plaque flexible, du tapis en silicone, du papier autocollant, de l'alcool, des films FEP de rechange, de la résine, des cuves pour le nettoyage, des gants et d'autres éléments essentiels pour la station de travail.

Tranchage pour l'impression en résine

L'impression en résine repose généralement sur des trancheurs comme ChiTuBox, couramment utilisé avec des imprimantes telles que celles fabriquées par Elegoo. La configuration d'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 résines opaques — parfois en moitié moins de temps. Par exemple, avec une imprimante monochrome comme l'Elegoo Saturn 3 Ultra, des couches transparentes de 50 microns peuvent durcir en environ 3 secondes, tandis que des couches de résine noire opaque peuvent nécessiter environ 6 secondes. Des hauteurs de couche plus épaisses exigent également 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 se réfèrent à des guides de réglage des supports ou à des tutoriels vidéo. Une méthode souvent citée consiste à placer des supports lourds sur les sections flottantes, des supports moyens sur les angles raides et des supports légers sur les petites caractéristiques. Ajouter des supports manuellement 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 soutenues.

L'orientation d'impression en résine diffère également de l'impression FDM. Évitez que de grandes surfaces plates soient en contact avec la plaque d'impression. Inclinez plutôt les impressions de sorte que seule une surface minimale touche la plaque ou soulevez l'ensemble du modèle en utilisant le réglage « Z Lift Height » — typiquement autour de 5 mm — et ajoutez des supports aux zones flottantes. De grands contacts plats peuvent rendre le retrait de la plaque d'impression difficile, voire impossible.

Le tranchage pour résine prend en charge uniquement impressions pleines ou creuses— il n'y a pas d'option pour des pourcentages d'infill spécifiques. La plupart des impressions sont réalisées en tant que modèles pleins, ce qui utilise plus de matériau que les impressions FDM typiques. Lors de l'impression de modèles creux, des trous d'évacuation 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 de structure. L'augmentation de l'épaisseur des parois aide à éviter le gauchissement dans les impressions creuses, mais les porte-à-faux peuvent toujours créer des problèmes puisque le trancheur peut générer des structures de support à l'intérieur du modèle.

Nettoyage et post-durcissement

Avant de retirer une impression de la plaque d'impression, préparez une cuve d'isopropanol ou d'alcool dénaturé suffisamment grande pour immerger l'impression. L'utilisation de deux cuves peut être utile — une pour le rinçage initial et une autre pour le nettoyage final. Cette méthode prévient la contamination rapide de la solution de nettoyage et aide à économiser l'alcool lors du traitement de plusieurs pièces.

Il est idéal d'enlever les supports avant de placer les pièces dans l'alcool afin d'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 éliminer la résine non durcie. Le port de gants en nitrile est recommandé pendant ce processus. L'agitation de l'alcool facilite le nettoyage, et des appareils comme l'Elegoo Mercury ou le 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 échangée contre la deuxième, en continuant 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 une installation bricolée composée d'une boîte tapissée de matériau réfléchissant et équipée de bandes LED UV. Une plate-forme rotative 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, rendant la pièce cassante.

Après le post-durcissement, les pièces transparentes peuvent paraître troubles ou perdre leur brillance. Une vaporisation rapide d'un vernis brillant transparent peut restaurer la transparence et améliorer la qualité visuelle de l'impression.

Nettoyer l'alcool utilisé 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 bien fermé 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 les matériaux

Impressions résine à gauche vs FDM avec une buse de 0,25 mm à droite

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 de durcir le matériau. C'est une limitation courante parmi la plupart des résines disponibles.

Par exemple, des résines comme eSUN Hard-Tough peuvent initialement offrir des pièces solides et résistantes aux chocs. Cependant, après une exposition UV supplémentaire sur des jours ou des semaines, ces mêmes pièces peuvent devenir cassantes et sujettes aux fissures. Pour atténuer ce problème, un apprêt bloquant les UV peut être appliqué pour empêcher une exposition supplémentaire. Bien que cela puisse altérer 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 résine SLA peut ne pas être la solution idéale. Bien qu'il existe des rapports anecdotiques d'amélioration des résultats en mélangeant des résines dures 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 transparents, peuvent aider à conserver la durabilité et l'apparence des pièces.

Malgré ses défis, l'impression 3D en résine excelle dans la production de pièces très détaillées, notamment pour les conceptions petites ou complexes. Cependant, elle présente également plus de problèmes de sécurité et de complexité de processus que l'impression FDM. Avec des mesures de sécurité et un équipement appropriés, l'impression en résine peut offrir des résultats exceptionnels pour des applications spécifiques.