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La technologie Polyjet est un procédé d’impression 3D basé sur des photopolymères rigides. Son fonctionnement consiste à vaporiser une résine (polymérisable au moyen de radiations UV) sur un plateau, d’une façon similaire à une impression traditionnelle au jet d’encre. La technologie Polyjet est l’une des solutions d’impressions 3D industrielles les plus avancées actuellement disponibles sur le marché, capable de réaliser à grande vitesse des ouvrages d’une précision incroyable. Le procédé est en effet reconnu, non seulement pour sa grande vitesse d’exécution, mais aussi pour son excellent rendu de surface. La technologie Polyjet offre également la possibilité d’imprimer à l’aide de plusieurs matériaux en même temps.
Comment fonctionne l’impression 3D Polyjet ?
Le processus consiste à faire polymériser, au moyen de radiations UV, un photopolymère liquide, et ce une couche après l’autre, jusqu’à achèvement du modèle. On notera certaines similarités avec une imprimante à jet d’encre.
La tête d’impression comporte de multiples buses d’éjection utilisées pour projeter la résine photopolymère. Chaque buse peut projeter un matériau différent ou de couleur distincte. L’impression 3D Polyjet en elle-même suit les étapes suivantes :
- Étape 1 : les buses d’éjection déposent sur le plateau d’impression une première couche du matériau de fabrication (généralement un photopolymère) en se déplaçant le long des axes X et Y, selon les données CAO du modèle d’origine. La profondeur de chaque couche est contrôlée de façon sélective par le logiciel.
- Étape 2 : dès que les gouttelettes de photopolymère liquide ont été projetées, elles sont immédiatement polymérisées grâce aux deux lampes à UV situées de part et d’autre de la tête d’impression.
- Étape 3 : une fois la couche de résine polymérisée, la plateforme d’impression est abaissée le long de l’axe Z afin d’accommoder la couche suivante.
- Étape 4 : la couche suivante est vaporisée par les buses d’éjection et le processus se répète jusqu’à ce que l’ouvrage soit complété.
- Étape 5 : on retire alors les structures de maintien (le cas échéant). Si d’autres opérations sont nécessaires, elles sont effectuées en post-usinage.
La présence des multiples buses d’éjection permet d’utiliser plusieurs matériaux d’impression en même temps. Par exemple, dans le cas d’une pièce nécessitant des structures de maintien, ces dernières peuvent être imprimées en même temps que la structure principale, ce qui serait impossible avec d’autres technologies (où l’on commence par imprimer les structures de maintien en premier, ce qui prend plus de temps).
Matériaux pour l’impression 3D Polyjet
Parmi les matériaux les plus communément utilisés pour l’impression 3D Polyjet, Xometry propose un photopolymère rigide en trois coloris différents (noir, gris ou blanc).
Avantages de la technologie Polyjet en impression 3D
La technologie Polyjet est l’une des méthodes les plus fiables, précises et rapides pour réaliser des prototypes, des productions en lots de taille réduite ou pour des applications de qualité industrielle. Elle bénéficie d’un certain nombre d’avantages qui la rendent unique en son genre :
Possibilité d’imprimer des pièces multicolores en plusieurs matériaux
C’est le principal avantage de la technologie Polyjet : sa capacité à imprimer des pièces multicolores et composées de différents matériaux, ce qui est rendu possible par les multiples buses d’éjection, chacune capable de projeter un matériau différent ou de couleur distincte. Les possibilités vont de l’impression simultanée de divers matériaux, jusqu’à la réalisation d’un gradient par mélange (par exemple : en passant progressivement d’un photopolymère rigide à un photopolymère plus semblable à du caoutchouc, pour réaliser un ouvrage doté d’une élasticité croissante). Le procédé permet également d’émuler des surmoulages, dans le cas notamment de surfaces antidérapantes et de poignées en caoutchouc.
Production en lot simplifiée et rapide
Un autre avantage apporté par les multiples buses d’éjection : une production en gros simplifiée, grâce à la possibilité d’imprimer une vingtaine d’objets dans le temps où l’on ne pourrait en imprimer qu’un seul avec les technologies FDM ou SLA.
Rendu de surface lisse
Contrairement à de nombreux autres procédés d’impression 3D (notamment les technologies FDM ou SLS), la technologie PolyJet imprime des pièces avec un état de surface lisse, comparable à celui que l’on est en droit d’attendre d’un produit fini. Elle peut réaliser cette prouesse grâce à une épaisseur de couche relativement fine, couplée aux qualités des résines employées. Le procédé est idéal pour la fabrication d’objets à prendre en main, comme les joysticks, les accessoires de caméra, etc…
Résolution et précision dimensionnelle excellentes
La précision dimensionnelle atteignable via la technologie Polyjet est de l’ordre de 0,1 à 0,3 mm, la résolution de chaque couche pouvant aller jusqu’à 16 microns. Deux paramètres qui en font l’une des meilleures technologies d’impression 3D en termes de précision et de résolution. C’est le choix idéal pour la réalisation de prototypes, qu’il s’agisse d’avoir une vue d’ensemble ou une vue plus précise (et en haute résolution) d’un élément particulier.
Bien adaptée aux modèles complexes
Même si la technologie Polyjet demande l’utilisation de structures de maintien, le fait qu’elle utilise des résines (et non des poudres comme les technologies SLS et MJF) en fait un bon candidat pour la fabrication d’ouvrages complexes. En effet, les résines procurent au modèle une certaine fluidité qui facilite la réalisation de tels ouvrages ou d’éléments internes élaborés.
Moins de déchets
La technologie Polyjet fonctionnant sur le principe de résines photopolymères mises à solidifier, les possibilités de gâchis sont pratiquement nulles, alors que les technologies utilisant des poudres (comme les procédés MJF ou SLS) sont notoirement connues pour générer une quantité substantielle de déchets. De plus, un modèle judicieusement conçu peut permettre de se passer de structures de maintien.
Inconvénients de la technologie Polyjet en impression 3D
En marge des avantages qu’elle offre, la technologie Polyjet souffre d’un petit nombre de désavantages :
Procédé coûteux
Avoir recours à la technologie Polyjet peut être relativement coûteux, surtout comparée à des alternatives meilleur marché comme les technologies MJF ou FDM, également très utilisées pour fabriquer des prototypes.
Nécessite des structures de maintien
L’utilisation des structures de maintien ne constitue pas, en soi, un obstacle à la réalisation d’ouvrages complexes, mais leur retrait peut laisser des marques sur la surface, et les matériaux utilisés pour les imprimer peuvent également altérer la qualité de ces mêmes surfaces. Par exemple : l’absence de structures de maintien laisse la surface lisse et brillante, alors que leur utilisation la rend terne et légèrement rugueuse.
Choix limité de matériaux d’impression
Contrairement à la technologie FDM, Polyjet n’offre pas un choix étendu de matériaux d’impression. Même en ce qui concerne les résines, le procédé n’emploie que des résines photopolymères, ce qui limite considérablement les possibilités.
Services d’impression 3D Polyjet chez Xometry
Xometry Europe offre des services en ligne d’impression 3D Polyjet pour vos projets d’impression 3D à la demande, qu’il s’agisse de prototypes ou de lots de taille plus conséquente. Fort d’un réseau de plus de 2000 ateliers partenaires, répartis dans toute l’Europe, Xometry est capable de vous livrer vos pièces imprimées en Polyjet en 7 jours maximum. Importez vos fichiers CAO sur notre plateforme de devis instantané pour obtenir un devis en quelques secondes et profitez des différentes options de fabrications offertes pour l’impression 3D Polyjet.
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