Les meilleures résines pour l'impression 3D

La liste des matériaux utilisés dans l'impression 3D ne cesse de s'allonger. La résine est un matériau liquide épais et photosensible utilisé pour l'impression 3D en résine. La résine liquide est un mélange de divers produits chimiques et additifs qui améliorent les propriétés mécaniques et chimiques de la résine.

L'impression 3D consiste à fabriquer des objets solides tridimensionnels à partir d'un fichier numérique. Un objet imprimé en 3D est créé à l'aide de procédés additifs, où des couches successives de matériau sont déposées sous différentes formes. L'impression 3D est utilisée dans un grand nombre de secteurs, notamment l'automobile, l'aérospatiale, la médecine et les produits de consommation.

Cet article traite de l'impression 3D en résine et des meilleures résines pour l'industrie de l'impression 3D.

Les quatre imprimantes 3D à résine les plus courantes qui produisent des pièces de qualité avec des résines photosensibles à base de liquide sont les suivantes :

• Imprimantes 3D SLA - Les imprimantes stéréolithographiques (SLA) utilisent un laser pour polymériser la résine liquide une couche à la fois afin de créer un objet 3D. Ce type d'imprimante 3D est connu pour sa grande précision et ses finitions de surface lisses.
• Imprimantes 3D DLP - Une imprimante 3D à traitement numérique de la lumière (DLP) est un type d'imprimante 3D qui utilise la lumière pour durcir la résine photopolymère afin de créer un objet tridimensionnel. Au lieu de superposer lentement des filaments de plastique, les imprimantes 3D DLP utilisent un projecteur de lumière numérique pour projeter une image 3D sur une cuve de résine, durcissant la résine couche par couche jusqu'à ce que l'objet soit complet. Cette impression 3D est plus rapide que les méthodes traditionnelles FDM ou SLA et produit des impressions détaillées de haute qualité.
• Imprimantes 3D LCD - LCD (Liquid Crystal Display), un type d'imprimante 3D qui utilise des écrans à cristaux liquides (LCD) pour exposer la résine sensible aux UV à la lumière de manière sélective. Ce type d'imprimante produit des impressions détaillées avec un niveau de précision plus élevé que les autres types d'impression 3D. Il est aussi généralement plus rapide que les autres méthodes d'impression 3D.
• Imprimantes 3D MSLA - La stéréolithographie masquée (MSLA) est un procédé d'impression 3D qui utilise une résine photosensible et une lumière ultraviolette pour durcir et solidifier la résine couche par couche. La couche de masquage permet de créer des détails complexes, tels que de petits espaces ou des parois minces, qu'il serait impossible de créer avec les techniques d'impression 3D traditionnelles. L'imprimante est construite autour d'une cuve de résine liquide. La source de lumière est projetée à travers un masque pour déterminer les parties de la résine qui seront durcies en un solide. Les imprimantes 3D MSLA offrent un haut degré de précision et de détail dans les pièces imprimées, ce qui les rend idéales pour le prototypage et la production de formes complexes.

Les meilleurs types de résine pour l'impression 3D dépendent de l'application spécifique. En général, les types de résine les plus populaires sont l'ABS, le PLA, le PETG, le nylon, le polycarbonate et la résine. Chaque type de résine possède des propriétés uniques qui la rendent adaptée à différentes applications. Les performances des résines dépendent de l'imprimante utilisée et de l'objet à imprimer.

L'augmentation du nombre d'imprimantes 3D industrielles, commerciales et grand public a contribué à l'expansion du secteur des résines. Des résines standard sont disponibles pour les applications dentaires, d'ingénierie, de céramique, de bijouterie et d'autres applications uniques. En général, les résines les plus populaires pour l'impression 3D sont :

• ABS - La résine ABS, ou Acrylonitrile Butadiène Styrène, est un polymère thermoplastique couramment utilisé pour fabriquer des produits de consommation tels que des jouets, des appareils électroménagers, des pièces automobiles et des composants électroniques. C'est un matériau léger, rigide et résistant aux produits chimiques, aux abrasions et aux chocs.L'ABS présente quelques problèmes, notamment le rétrécissement, la dilatation thermique, une faible résistance chimique, la dégradation par les UV, et c'est un matériau hautement inflammable qui nécessite des additifs ignifuges dans certaines applications.

• Nylon - La résine de nylon est un plastique fabriqué à partir de molécules de polymère synthétique à longue chaîne. Elle est largement utilisée pour divers produits et applications, tels que les vêtements, l'électronique, les composants automobiles et les machines industrielles. La résine de nylon est connue pour sa résistance, sa durabilité et sa flexibilité, ce qui en fait un matériau idéal pour de nombreuses applications.L'inconvénient du nylon est sa faible résistance aux intempéries, sa faible résistance chimique, son fort retrait, sa faible usinabilité et son coût élevé.

• PETG - La résine PETG est un type de résine polymère thermoplastique. Il s'agit d'un polyester dérivé du glycol et de l'acide téréphtalique qui est couramment utilisé pour fabriquer des films, des fibres, des emballages alimentaires et d'autres produits de consommation. Elle est très durable et résistante à la chaleur et aux produits chimiques. La résine PETG est également connue pour sa flexibilité et sa transparence, ce qui en fait un matériau idéal pour l'impression 3D. Pourtant, elle présente des inconvénients. Elle est vulnérable à l'hydrolyse et son impression peut être difficile. Elle nécessite un lit chauffant et un ventilateur de refroidissement pour maintenir une hauteur de couche constante, et elle est plus chère que les autres types de filaments.
• PLA - La résine PLA est un type de plastique fabriqué à partir de ressources renouvelables telles que l'amidon de maïs, la canne à sucre et les racines de tapioca. C'est un matériau biodégradable et non toxique qui permet de créer des pièces et des composants imprimés en 3D. C'est un choix populaire pour l'impression 3D en raison de sa facilité d'utilisation, de son faible coût et de ses solides propriétés mécaniques. Les inconvénients de la résine PLA sont qu'elle ne convient pas aux environnements à haute température et qu'elle n'est pas alimentaire. Le PLA n'est pas résistant aux UV et n'est pas aussi facile à travailler que d'autres matériaux. Par conséquent, il faut plus de temps et d'efforts pour obtenir un produit de qualité. De plus, la résine PLA n'est pas aussi solide ou durable que d'autres matériaux, comme l'ABS ou le PETG.

• Polycarbonate - La résine de polycarbonate est une résine thermoplastique fabriquée à partir des monomères bisphénol A et phosgène. Il s'agit d'un matériau incroyablement solide, résistant à la chaleur et léger, utilisé dans de nombreuses applications, telles que les composants automobiles, les appareils médicaux, les avions et même le verre pare-balles. Les résines de polycarbonate sont également souvent utilisées pour fabriquer des plastiques techniques, des pièces moulées par injection et des films minces. Les inconvénients des résines de polycarbonate comprennent une sensibilité à la dégradation par les UV, une vulnérabilité aux attaques des solvants et des acides, une tendance à la fissuration due aux contraintes mécaniques ou aux chocs thermiques, et un coût plus élevé que les autres résines plastiques.

Pour le prototypage et les projets à usage général, les plastiques PLA et ABS sont des choix populaires. Pour des applications plus spécialisées, comme les modèles médicaux ou les miniatures détaillées, des résines telles que le nylon ou le polycarbonate peuvent être mieux adaptées. Les résines comme l'époxy, le polyuréthane et le silicone peuvent également être utilisées pour les projets à haute résistance et flexibilité.