Des chercheurs suisses ont conçu une méthode d’impression 3D basée sur la lumière 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.
Des objets détaillés créés en un temps record
Alors que l’impression 3D classique consiste à créer des couches successives de matériau sur un substrat et à les laisser (ou à les faire) se solidifier, ce procédé lumineux, imaginé par les chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en 2017, adopte une approche radicalement différente et 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 selon différents angles, ce qui provoque la solidification de la résine partout où l’énergie accumulée 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. »
Permettant la création des objets détaillés en quelques dizaines de secondes au lieu de minutes, cette approche ultra-rapide offre également la possibilité d’imprimer des formes présentant des sections creuses complexes sans avoir besoin de structures de support, comme c’est le cas avec les procédés traditionnels.
Un algorithme de correction de la distorsion
Cependant, jusqu’à présent, cela était uniquement possible 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 le faisceau lumineux, ce qui entraînait une perte de résolution considérable.
Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Advanced Science, Moser et ses collègues sont parvenus à résoudre le problème en utilisant une caméra calculant le chemin de la lumière à travers la résine et en développant un algorithme de correction de la distorsion en temps réel. Adaptant les instructions d’impression durant l’ensemble du processus, celui-ci permet de s’assurer que la quantité adéquate d’énergie lumineuse soit utilisée.
Selon l’équipe, les pièces imprimées à partir de résine opaque qui en résultent sont toujours très rapides à réaliser (il a fallu environ 20 secondes aux chercheurs pour imprimer le petit Yoda ci-dessous) et possèdent 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, afin d’atteindre une précision de l’ordre du micromètre.
Super, super, dans combien de temps nous trouverons cette imprimants dans le commerce?