Les imprimantes à résine deviennent de plus en plus populaires car elles sont désormais facilement accessibles et constituent une solution rentable pour l'impression 3D très détaillée. Une imprimante à résine offre une qualité d'impression bien supérieure à celle d'une impression FDM de modélisation par dépôt de fil fondu, mais à un coût beaucoup plus élevé.
En cela, un imprimante à résine avec la technique LCD offre une solution optimale en termes d'impression de haute qualité et un coût modéré de l'imprimante. Elle offre une excellente qualité d'impression par rapport à une imprimante FDM et un bien meilleur rapport qualité d'impression/coût de l'imprimante par rapport aux autres techniques d'impression à la résine.
Cet article porte sur la technologie, les qualités et la comparaison des imprimantes à résine pour montrer pourquoi cette technologie LCD est meilleure que les autres.
Différentes techniques utilisées par une imprimante à résine
L'impression 3D résine est l'une des trois technologies d'impression 3D de base utilisées par les imprimantes 3D. Ces imprimantes utilisent la technologie de polymérisation en cuve pour durcir et imprimer des couches successives d'un produit chimique appelé résine.
Dans ces imprimantes, l'affichage à cristaux liquides (LCD), la stéréolithographie (SLA) et le traitement numérique de la lumière (DLP) sont les trois techniques d'impression 3D couramment utilisées.
Qu'est-ce que la technique SLA dans une imprimante à résine ?
Étant le plus ancien des trois, SLA est utilisé comme synonyme d'impression à la résine. En ce qui concerne l'éducation et une introduction de base à l'impression 3D à base de résine ou de liquide, le synonyme fonctionne bien. SLA utilise un laser comme source de lumière ultraviolette (UV) qui traverse un galvanomètre. Un galvanomètre peut être considéré comme un miroir de guidage pour les faisceaux laser. Le miroir reflète la lumière selon les exigences de conception.
Dans SLA, les lasers définissent tout, la qualité d'impression, la vitesse, la finition de surface et les détails du produit fini. L'épaisseur ou peut dire le diamètre du spot laser définira la plus petite dimension possible qui peut être obtenue en utilisant SLA.
Qu'est-ce que la technique LCD dans une imprimante à résine ?
Les imprimantes à résine à technique LCD utilisent la lumière des lampes UV comme source qui traverse un écran LCD. L'écran LCD a masqué un motif particulier de lumière UV sur la résine selon la conception requise. La capacité de l'écran LCD à masquer le motif définit la qualité de l'impression.
La résolution de l'écran LCD définit la qualité d'impression. Plus la résolution est élevée, meilleure est la qualité d'impression. La résolution LCD est mesurée en 2K, 4K, 6K et 8K. Un écran LCD 4K typique a 3840 x 2400 pixels (ici, 3840 est considéré comme 4K). Ces nombres de pixels, lorsqu'ils sont combinés avec la taille de l'écran de l'imprimante, définissent la densité de pixels.
Plus l'écran est petit pour un nombre de pixels donné, plus la densité de pixels sera élevée et meilleure sera la qualité de l'impression. En termes plus directs, la résolution définit la plus petite dimension possible qu'une imprimante peut imprimer. Une imprimante à résine 4K typique peut imprimer entre 35 um et 50 um, selon la taille de l'écran.
Qu'est-ce que la technique DLP dans une imprimante à résine ?
La technique DLP utilise également la lumière UV pour durcir la résine mais de manière beaucoup plus complète et efficace. DLP projette un motif 2D complet de lumière numérique sur la résine à la fois et le durcit pour développer une très fine couche de résine solide.
La lumière UV provenant de la source numérique est dirigée sélectivement à l'aide d'un dispositif à micromiroir numérique DMD. Le DMD est une combinaison de centaines et de milliers de très petits miroirs qui réfléchissent un faisceau de lumière très fin, généralement en microns. C'est ce qui rend la technique DLP efficace et coûteuse à la fois.
Ce DMD est le même que celui du projecteur home cinéma où la lumière est dirigée pour faire des images 2D spécifiques sur le mur, différentes uniquement dans les couleurs. La qualité du DLP dépend du DMD et fonctionne de la même manière que le LCD, où la taille du miroir et la densité de pixels définissent la qualité. La qualité du DLP se mesure dans le voxel.
Quelle technique d'impression en résine est la meilleure ?
Sans aucune priorité, il n'est pas possible de dire lequel est meilleur que l'autre. Pour cet article, les trois techniques seront comparées et évaluées, en gardant à l'esprit les besoins finaux des consommateurs.
Disponibilité de l'imprimante à résine
SLA est le plus ancien et a traversé la plupart des processus de recherche et développement. C'est pourquoi la plupart des applications industrielles à grande échelle impliquent la technique SLA. Il n'y aura pratiquement aucune imprimante 3D SLA à bas prix ou grand public disponible sur le marché.
DLP offre une excellente qualité d'impression en termes de détails du produit final et de finition de surface. Les imprimantes DLP fonctionnent sur une invention qui déplace les pixels de la résolution HD vers une image 4K. Cela rend le DLP un peu facile à fabriquer, mais les limitations sur le produit de masse en raison du coût limitent leur disponibilité pour le consommateur final.
La technique LCD utilise un écran LCD facile à fabriquer et peu coûteux qui le rend facilement disponible pour le consommateur final et peut fournir une impression 3D de haute qualité. La lumière UV endommage le contenu de l'écran LCD, de sorte que ces écrans sont traités comme des consommables et doivent être remplacés après un temps d'exécution recommandé.
Coût de l'imprimante à résine
Les imprimantes 3D, lorsqu'elles ont été inventées, n'ont pas été développées pour le consommateur final. Ainsi, SLA n'a jamais été conçu et développé pour un prix modique. Presque toutes les imprimantes SLA sont destinées à des applications industrielles et impliquent des coûts initiaux énormes.
Le coût d'une imprimante résine DLP la rend disponible uniquement pour les produits industriels très haut de gamme. Le DLP est trop cher pour un modèle de travail au niveau consommateur.
Les techniques LCD fonctionnent comme un pont entre le SLA (dédié aux applications industrielles) et le DLP (trop cher pour le consommateur) et fournissent une solution rentable pour une impression en résine de bonne qualité.
Qualité d'impression de l'imprimante à résine
La technique SLA utilise un faisceau laser d'un diamètre de quelques microns qui leur permet d'imprimer certaines des pièces les plus détaillées et de la meilleure qualité. DLP utilise un DMD dont des centaines de micro-miroirs peuvent être contrôlés séparément.
Chaque miroir réfléchit la lumière indépendamment, et une puce DMD Full HD peut avoir 2 millions de ces miroirs. Cela permet à DLP de fournir une qualité d'impression et une finition de surface qui peuvent satisfaire les besoins des applications industrielles.
La technique LCD peut fournir une résolution de 8K, ce qui est suffisamment élevé pour fournir une excellente qualité d'impression. La qualité d'impression dépend de la combinaison de la résolution de l'écran, de la taille de l'écran, de la densité de pixels et des paramètres de l'imprimante pour une impression particulière.
Tous les types offrent plus que la qualité d'impression 3D requise par la plupart des utilisateurs finaux.
Conclusion de la meilleure imprimante à résine de SLA, LCD et DLP
Les trois techniques ont été développées avec leurs avantages et leurs inconvénients. Parmi eux, les imprimantes à résine LCD sont considérées comme offrant une meilleure combinaison de performances d'impression, de qualité d'impression et de coût que les deux autres.
La technologie DLP offre de meilleures performances que l'écran LCD mais un coût plus élevé qui ne recommande que pour les utilisateurs industriels ou haut de gamme. Le SLA, qui a été développé aux premiers stades de l'impression à la résine, est désormais la technique la plus lente parmi les trois, mais offre une qualité d'impression suprême pour les applications industrielles.
Sur la base de la discussion ci-dessus, les imprimantes à résine LCD, avec leur disponibilité facile, leur coût d'équipement réduit et leur capacité à donner une bonne qualité d'impression, peuvent être considérées comme une meilleure option tant que l'utilisateur final consommateur est concerné.
