L’impression 3D volumétrique de l’EPFL, basée sur la lumière, est super rapide et désormais possible pour les résines opaques.

Des chercheurs de l’EPFL ont démontré une méthode d’impression 3D basée sur la lumière qui est environ 30 fois plus rapide que la fabrication additive conventionnelle, créant en 20 secondes des objets qui prendraient normalement plus de 10 minutes grâce à des résines photoréticulables.

Alors que l’impression 3D classique consiste à coller des gouttes de matériau sur un substrat et à les laisser (ou à les faire) se solidifier, le procédé lumineux de l’EPFL, mis au point en 2017, adopte une approche totalement différente et beaucoup, beaucoup plus rapide.

« Nous versons la résine dans un récipient et le faisons tourner », explique Christophe Moser, professeur au Laboratoire des dispositifs photoniques appliqués de l’EPFL. « Puis nous projetons de la lumière sur le récipient à différents angles, ce qui provoque la solidification de la résine partout où l’énergie accumulée dans la résine dépasse un niveau donné. C’est une méthode très précise qui permet de produire des objets avec la même résolution que les techniques d’impression 3D existantes. »

L’équipe a imprimé cette petite figurine de Yoda en 20 secondes environ.

Construire des objets de cette manière est extrêmement rapide – des dizaines de secondes au lieu de minutes. Un autre avantage est que vous pouvez imprimer des formes avec des sections creuses complexes sans avoir besoin du genre de structures de support que vous avez avec une imprimante à plat.

Le problème de cette technique, jusqu’à présent, était qu’elle n’était possible qu’avec des résines transparentes. En effet, tout ce qui contenait un peu de couleur, comme les résines opaques utilisées pour fabriquer des artères artificielles dans l’industrie biomédicale, déformait la lumière à son passage, ce qui entraînait une perte de résolution considérable et des objets imprimés d’apparence plutôt triste.

L’équipe a réussi à amener l’impression lumineuse dans des matériaux opaques à une résolution similaire à celle obtenue avec des résines transparentes.

Mais dans une nouvelle recherche publiée cette semaine, Christophe Moser et son équipe démontrent une technique qui permet d’utiliser des résines opaques, en utilisant une caméra vidéo derrière la résine pour calculer le chemin de la lumière à travers la résine. Après avoir analysé la lumière qui a traversé la résine, l’équipe a pu créer un algorithme de correction de la distorsion et l’appliquer aux instructions d’impression au fur et à mesure que la machine fonctionne, afin que la bonne quantité d’énergie arrive à chaque point.

Selon l’équipe, les pièces imprimées en résine opaque qui en résultent sont toujours très rapides à réaliser – l’équipe a produit un petit Yoda imprimé en 20 secondes environ. Elles ont également une résolution presque identique à celle de la résine transparente, soit environ un dixième de millimètre. L’équipe s’efforce maintenant de multiplier cette résolution par cent, en visant une précision de l’ordre du micromètre.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202105144

https://actu.epfl.ch/news/objects-can-now-be-3d-printed-in-opaque-resin-2/