Le terme « résolution » est couramment utilisé dans le monde de l'impression 3D, mais rarement bien compris. La plupart des gens ne savent pas faire la différence entre la qualité de la résolution XY et celle de la résolution Z. Ils ignorent donc d'autres notions fondamentales, telles que l'épaisseur de couche et la taille minimale des détails adaptée à leurs besoins.
Pour obtenir des impressions 3D de haute qualité, il est nécessaire d’en savoir plus sur la résolution des imprimantes 3D et sur les différences entre les imprimantes DLP, SLA et FDM. Grâce à cet article, vous pourrez mieux apprécier la valeur de votre imprimante 3D haute précision , malgré son coût élevé.
Résolution et taille minimale des éléments
Depuis plusieurs décennies, le monde de la technologie est le théâtre d’une intense bataille autour de la résolution. Les marques de téléviseurs ont récemment quadruplé le nombre de pixels, passant de la HD à la 4K, puis à la 8K. Cette guerre des résolutions a éclaté dès que le monde numérique a gagné en popularité, et elle n’est pas près de prendre fin. Le secteur de l’impression est également au cœur de ces principales batailles autour de la résolution.
Résolution de l'impression 3D
La résolution d’une imprimante 3D détermine sa capacité à restituer les détails dans les trois dimensions de son modèle d’impression. Pour obtenir une impression de haute qualité, il faut tenir compte des deux dimensions planes 2D (X et Y) et de la dimension Z. Ces dimensions constituent ensemble un modèle d’impression 3D. Les résolutions de la dimension Z et des dimensions planes sont différentes, car elles sont contrôlées par des mécanismes distincts. Elles doivent donc être traitées séparément. C'est cette distinction qui est à l'origine de la confusion concernant la résolution de l'impression 3D et la qualité d'impression à laquelle on peut s'attendre.
Impression 3D haute résolution – Les différents procédés d'impression 3D
Une imprimante 3D haut de gamme produit des pièces en trois dimensions dont la qualité dépend de deux facteurs : la résolution sur l'axe Z (hauteur et épaisseur de couche) et la taille minimale des détails sur le plan XY. La résolution sur l'axe Z est facile à déterminer et souvent mentionnée, bien qu'elle ait moins d'incidence sur la finition de surface et la qualité d'impression. La résolution XY, plus essentielle, est mesurable par imagerie microscopique. Elle ne figure donc pas dans les fiches techniques. Il est judicieux d'acquérir une imprimante 3D offrant des performances irréprochables dans les trois dimensions.
Imprimantes 3D SLA au laser vs DLP
Les imprimantes 3D à résine, telles que celles utilisant les technologies LFS, SLA et DLP, offrent la meilleure résolution en matière d'impression 3D. L'unité de base de ces procédés d'impression présente des formes variées, ce qui rend difficile la comparaison des différentes machines sur la seule base de leurs caractéristiques techniques. Les imprimantes DLP sont constituées d'une matrice de pixels fixe et rapide par rapport à la zone d'impression, tandis que les imprimantes LFS et SLA, qui reposent sur des dispositifs optiques, peuvent focaliser le faisceau laser sur n'importe quelle coordonnée XY. Cela signifie que les machines à faisceau laser dotées d'optiques de haute qualité peuvent reproduire la surface d'une pièce 3D même lorsque la taille du spot laser est supérieure à la taille des pixels DLP.
Ce qu'il faut savoir sur la résolution XY
En impression 3D, aucun autre facteur n’influe autant sur la qualité d’impression que la résolution XY. La résolution XY est un terme rarement utilisé dans le domaine de l’impression, mais elle détermine pourtant la qualité du résultat obtenu par les amateurs d’impression 3D. On l’appelle également « résolution horizontale ». Voici ce que vous devez savoir concernant cette résolution pour toute imprimante 3D haut de gamme .
- Imprimantes 3D FDM – Le moindre mouvement de son extrudeur suffit à créer un modèle imprimé d'une seule couche.
- Imprimantes SLA et LFS – La résolution XY de ces imprimantes résulte de la taille du spot laser et détermine à la fois les incréments et la course de l'axe.
- Imprimantes 3D DLP – Ce paramètre correspond à la taille des pixels et au plus petit détail que le projecteur est capable de reproduire en une seule couche.
Selon les experts, plus la plage de résolution est faible, plus les détails capturés sur les modèles 3D sont fins. Néanmoins, les valeurs de résolution ne figurent pas dans les fiches techniques, et lorsqu’elles sont publiées, elles sont toujours inexactes. Pour connaître la valeur de la résolution XY de votre imprimante, vous devez vous familiariser avec les principes scientifiques qui la sous-tendent.
Comprendre la résolution Z
En consultant les fiches techniques des imprimantes 3D, vous remarquerez qu’une valeur ressort plus que toutes les autres : la résolution Z. Également appelée « hauteur de couche » ou « épaisseur de couche », il s’agit de la résolution verticale qui permettait autrefois de distinguer les premières imprimantes 3D les unes des autres. Autrefois, les imprimantes 3D peinaient à franchir la barrière de l’unité linéaire métrique. Aujourd’hui, l’épaisseur de couche des imprimantes 3D FDM est inférieure à 0,1 mm, tandis que les imprimantes SLA et LFS offrent une précision encore plus grande.
Les couches plus fines sont-elles toujours préférables en impression 3D ?
Des couches plus fines entraîneront un nombre élevé de répétitions, ce qui implique une durée d'impression plus longue. Un nombre élevé de répétitions réduit également le taux de réussite de l'impression de 90 % à 67 % en cas d'erreurs innombrables. Cependant, avec un savoir-faire avancé, des couches plus fines permettront toujours d'obtenir des modèles 3D irréprochables. Cette technique est donc particulièrement adaptée aux amateurs expérimentés d'impression 3D. Si vous débutez dans l'impression 3D, pensez à utiliser une résolution plus faible (couches épaisses) pour obtenir des impressions de qualité.
En résumé, c'est votre niveau de maîtrise de l'impression 3D et votre expérience qui détermineront si des couches plus fines constituent une option adaptée à votre cas. Si vous débutez, pensez à utiliser des couches plus épaisses pour obtenir de meilleurs modèles imprimés en 3D.