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La stéréolithographie (SLA) appartient à la famille des technologies d’impression 3D basées sur la polymérisation en cuve : les pièces réalisées sont imprimées à partir de résines thermodurcissables, que l’on fait polymériser à l’aide de radiations lumineuses. Il s’agit d’une technologie très puissante, qui permet de produire des pièces de haute résolution et d’une précision extrême, utilisables directement en application finale, pour du prototypage rapide ou de la production en petites séries.
Comment fonctionne la stéréolithographie ?
Une imprimante SLA comporte 4 parties principales :
- Une cuve remplie avec la résine, qui se présente généralement sous la forme d’un plastique liquide translucide.
- Une plateforme perforée, verticalement mobile dans les deux sens le long de l’axe Z (en fonction du processus d’impression), et que l’on immerge dans la cuve de résine.
- Un laser ultraviolet à haute puissance.
- Une unité de contrôle informatique, capable de piloter à la fois la plateforme et les mouvements du laser UV.
Une fois les données CAO introduites dans le système, le procédé d’impression par stéréolithographie passe par les étapes suivantes :
- Étape 1 : le laser UV dessine la première couche de l’impression dans la résine photosensitive : au contact du laser, la portion de résine touchée se solidifie. Le laser est dirigé vers les coordonnées appropriées, selon le modèle de la pièce à imprimer.
- Étape 2 : après la première couche, la plateforme est rehaussée d’une hauteur identique à l’épaisseur de couche (environ 0,1 mm) tandis que la quantité nécessaire de résine est déversée en dessous de la partie déjà imprimée. Le laser est alors utilisé pour polymériser une couche supplémentaire, et le processus se répète jusqu’à achèvement de la pièce. La résine qui n’a pas été en contact avec le laser peut être réutilisée.
- Étape 3 : une fois la pièce terminée, la plateforme s’élève jusqu’à sortir complètement de la cuve, tandis que la résine restante est drainée. Le modèle est alors détaché de la plateforme, rincé à l’alcool pour retirer la résine en excès, et placé dans un four à UV pour une ultime phase de polymérisation, dite polymérisation post-impression, qui permet de stabiliser les pièces imprimées et de leur conférer le plus haut degré de résistance possible.
- Étape 4 : Les structures de maintien sont retirées lors de la phase de post-usinage (le cas échéant).
Matériaux pour l’impression 3D SLA
Parmi les matériaux les plus utilisés pour l’impression SLA, l’offre de Xometry comprend :
- Des plastiques rigides : tels que l’ABS SL 7820, les PC et assimilés translucides et résistants à la chaleur, le polypropylène Xtreme…
- Des gommes au silicone : telles que le « True Silicone »
Avantages de la technologie SLA en impression 3D
La technologie d’impression 3D SLA est une des plus fiables, en plus d’être une des plus précises, en particulier dès qu’il s’agit de réaliser des prototypes, ou des applications de classe industrielle nécessitant une haute résolution. Certains avantages, qui lui sont propres, en font une technologie d’impression 3D unique en son genre.
La technologie SLA offre une haute précision et un niveau de détail très élevé
L’épaisseur de couche réalisable par la stéréolithographie est particulièrement mince (de 0,05 à 0,10 mm). Couplée à un faisceau laser d’une grande finesse, il est possible de réaliser des ouvrages dotés d’éléments complexes et d’une précision minutieuse, le tout assorti d’un fini très réaliste. Il est tout à fait possible de générer aussi bien des pièces de taille réduite, mais de haute définition, que des pièces de taille plus conséquente (jusqu’ à deux mètres) tout en maintenant à la fois une grande précision et des tolérances strictes.
La stéréolithographie s’accommode bien des ouvrages complexes
Quand bien même la technologie SLA nécessite l’usage de structures de maintien, le fait qu’elle utilise des résines en lieu et place des poudres (comme les technologies SLS et MJF) la rend parfaitement adaptée aux ouvrages complexes : les résines confèrent à l’ouvrage une certaine fluidité qui aide grandement à la réalisation d’éléments internes complexes.
Les ouvrages imprimés en SLA ont un rendu de surface lisse
Du fait de l’utilisation de résines, les pièces imprimées en SLA bénéficient d’un rendu de surface proche de celui du verre, bien supérieur à celui obtenu via les technologies MJF ou SLS. Cet état de surface d’une qualité supérieure, couplé à la haute définition permise par le procédé, permet d’avoir une vision parfaite des détails, aussi bien externes qu’internes. Le procédé est aussi bien adapté aux prototypes fonctionnels, afin d’avoir un aperçu global de ce que sera le produit fini.
La technologie SLA ne produit pas de déchets
La résine thermodurcissable qui est drainée à la fin de l’impression peut être réutilisée telle quelle, ce qui limite au maximum la production de déchets. La quantité de déchets produits au cours d’une impression SLA est, en effet, négligeable, ce qui conduit souvent à considérer la technologie SLA comme une alternative meilleur marché pour la production d’ouvrages imprimés en 3D.
Les pièces imprimées par SLA sont biocompatibles et de qualité alimentaire
Les résines utilisées en stéréolithographie (comme celles de type True Silicone) sont biocompatibles , ce qui constitue un des plus gros avantages de la technologie SLA. Les technologies alternatives, comme le MJF, n’utilisent pas de matériaux biocompatibles ou de qualité alimentaire, ce qui fait de la stéréolithographie l’une des meilleures technologies quand il s’agit de produire des implants médicaux ou des contenants pour de la nourriture.
Inconvénients de la technologie SLA en impression 3D
Un choix limité de matériaux compatibles
Comparée à la technologie FDM, la SLA n’offre qu’une gamme très réduite de matériaux utilisables : le procédé n’emploie que des résines thermodurcissables, ce qui limite grandement les options en termes de matériaux d’impression.
La stéréolithographie est un procédé plutôt onéreux
Comparée à des alternatives meilleur marché, comme les technologies MJF et FDM (largement utilisées pour la réalisation de prototypes), la stéréolithographie est encore une technologie qui revient cher à l’utilisation, en grande partie à cause des procédés photochimiques coûteux et des matériaux utilisés.
Les propriétés mécaniques des matériaux SLA sont pauvres
La plupart des résines standards utilisées sont adaptées à la réalisation de structures détaillées et délicates, qui trouvent généralement leur application en tant que prototypes dans des exhibitions. Les résines SLA ne sont cependant pas comparables aux filaments PC, nylon, PETG ou autres matériaux utilisés en FDM, aussi bien en termes de résistance que de performances mécaniques. Par conséquent, les pièces réalisées ne sont pas recommandées pour être utilisées dans des applications qui impliquent un stress mécanique intense, ou de supporter des charges de façon cyclique.
La technologie SLA pâtit d’un faible volume de production
Les résines utilisées pour l’impression 3D SLA sont plus coûteuses et permettent de produire moins de pièces (à l’unité) qu’un rouleau de filament pour FDM, ou même que les poudres utilisées en MJF. Comparées aux imprimantes FDM, les imprimantes SLA ont des volumes de fabrication plus réduits et ne sont pas recommandées pour la production de lots (principalement à cause des coûts impliqués et du temps d’exécution, surtout quand on les compare aux autres technologies).
Les services d’impression 3D SLA de Xometry
Xometry Europe offre des services en ligne d’impression 3D en stéréolithographie pour vos projets d’impression 3D à la demande, qu’il s’agisse de prototypes ou de productions à grande échelle. Fort d’un réseau de plus de 2000 ateliers partenaires, répartis dans toute l’Europe, Xometry se fait fort de vous livrer vos pièces imprimées en SLA en 3 jours seulement. Importez vos fichiers CAO sur notre plateforme de devis instantané pour obtenir un devis en quelques secondes et profitez des différentes options disponibles pour l’impression 3D SLA.
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