Imprimantes 3D DLP et LCD : quelles différences ?

L'impression 3D à base de résine est une technologie populaire dans la sphère de l'impression 3D, et chaque marché dispose d'une gamme de ces imprimantes 3D dans son parc de produits. Elle a des applications massives dans diverses industries et son développement est prioritaire pour améliorer sa qualité d'impression, sa viabilité financière et son accès à un plus grand groupe d'utilisateurs.

DLP et LCD sont deux des technologies les plus remarquables dans l'impression 3D en résine. Toutes deux fonctionnent selon un principe similaire et sont comparables à bien des égards. Toutefois, il existe également des différences flagrantes dont les utilisateurs doivent être conscients avant d'acheter une imprimante 3D en résine.

Dans ce blog, nous nous concentrons sur les DLP et les imprimantes 3D LCD. Nous discuterons de la technologie de base utilisée, de leurs avantages et inconvénients individuels et de leur adéquation avec vos besoins spécifiques en matière d'impression 3D.

Les bases de l'impression 3D à base de résine

L'impression 3D à base de résine relève de la vaste catégorie de la photopolymérisation en cuve, qui est considérée comme l'un des principaux types de techniques d'impression 3D. Le concept tourne autour de la capacité des résines photosensibles en phase liquide à se solidifier lorsqu'elles sont exposées à une certaine forme d'énergie lumineuse.

L'impression 3D sur résine utilise cette capacité pour créer des objets 3D à partir de résines liquéfiées, qui sont sélectivement exposées à la lumière pour solidifier les régions souhaitées de la résine. Seules les parties de la résine solidifiées par la source lumineuse font partie de l'impression 3D, le reste restant liquide.

Une configuration courante d'impression 3D en résine comprend un plateau, ou une cuve (en termes techniques), qui est rempli de résine liquide, une source de lumière et un mécanisme pour diriger la source de lumière vers le point spécifique de la résine qui doit être solidifié.

En outre, il y a également une plate-forme de construction qui peut monter et descendre à l'intérieur de la cuve avec une précision remarquable. Pour chaque nouvelle couche, la plate-forme de construction descend jusqu'à la base de la cuve, laissant juste un minuscule espace (0,5 mm dans la plupart des cas) dans lequel est construite la couche qui adhère à la plate-forme. Pour les couches suivantes, la plateforme continue à remonter un peu à chaque fois, chaque nouvelle couche étant construite à l'intérieur de l'espace nouvellement créé et collée à la couche supérieure. Le modèle d'impression 3D en résine est construit à l'envers, car la lumière traverse le fond de la cuve.

Voilà ce qu'est l'impression 3D à base de résine ! ons maintenant aux deux technologies ionnantes dont nous voulons parler.

L'impression 3D DLP

Le traitement numérique de la lumière, alias DLP, utilise un projecteur de lumière numérique comme source de lumière pour solidifier les résines. Cette source de lumière est caractéristique de cette technologie et constitue une différence majeure entre elle et le LCD.
Le projecteur projette sa lumière sur un dispositif unique appelé DMD (Digital Micromirror Device), qui comprend un très grand nombre de très petits miroirs, chacun capable de dévier la lumière du projet dans une direction différente. Pour chaque couche, ces miroirs sont disposés selon une orientation spécifique qui reflète le faisceau lumineux numérique du projecteur sur la cuve, à la forme exacte de la couche/tranche en cours d'impression.

Les miroirs ne sont en aucun cas capables de modifier la nature de la source lumineuse, ils ne font que la guider. Cela signifie que le nombre de pixels créés sur la plateforme de construction est le même que celui du projecteur. Ainsi, si la couche est un peu plus petite que le faisceau du projecteur, l'image est en fait un peu plus nette et plus précise que celle qui est projetée ! Il y a cependant un inconvénient à cela. L'inverse se produit si la tranche imprimée est plus grande que l'écran du projecteur. Dans ce cas, la résolution diminue et il y a également des risques de distorsion sur les bords, car la lumière est réfractée un peu trop loin (comme le pied d'éléphant dans l'impression filamentaire).

Les imprimantes 3D DLP modernes et plus chères utilisent des technologies avancées pour minimiser ce problème de distorsion et parviennent à maintenir la qualité des couches malgré le grossissement. Ce résultat est tel que ces imprimantes 3D DLP peuvent facilement être considérées comme des produits à usage professionnel.

La technologie DLP existe depuis longtemps en raison de l'âge de la source lumineuse : les projecteurs sont des appareils centenaires largement utilisés dans les cinémas. La technologie est donc éprouvée et testée.

Impression 3D LCD

L'impression 3D LCD, également connue sous le nom d'impression 3D MSLA, est une technologie relativement récente par rapport à la technologie DLP. Comme indiqué ci-dessus, elle utilise une source lumineuse différente de celle de la DLP : des LED ultraviolettes qui brillent à travers un écran LCD.
Bien que le LCD crée également des couches complètes en même temps que les imprimantes 3D DLP, la qualité des couches dépend de la résolution de l'écran. Plus la densité de pixels de l'écran LCD est élevée, meilleure est la qualité d'impression. En outre, il n'y a pas de problème de distorsion car l'impression créée par le LCD est transférée telle quelle à la résine sans déviation. Comme la taille de la projection originale sur l'écran LCD ne change pas, l'empreinte de l'impression est limitée par la surface de l'écran, de sorte qu'un écran plus grand est nécessaire pour des impressions plus grandes.

Le coût est un problème complexe avec les imprimantes 3D LCD. Le matériel est bon marché car les écrans LCD utilisés dans ces appareils sont pratiquement les mêmes que ceux utilisés dans les smartphones. Le problème, cependant, est qu'ils doivent être remplacés fréquemment pour maintenir la qualité. L'idée que les imprimantes 3D LCD sont bon marché est vraie, mais il faut connaître les coûts opérationnels qu'elles impliquent.

DLP ou LCD : Quel est le meilleur choix pour vous ?

DLP et LCD sont assez similaires à bien des égards : technologie, qualité d'impression, vitesse, applications, etc. Sont-ils pour autant identiques ? Non.

Il y a quelques éléments que vous devez prendre en compte avant de choisir l'un ou l'autre. Parlons d'abord de la qualité d'impression. Comme mentionné ci-dessus, elle est comparable pour les deux imprimantes 3D. La finition est lisse et les couches sont indiscernables. Toutefois, la DLP prend l'avantage à cet égard. Les options les moins chères se comparent bien aux imprimantes LCD, mais dès que vous envisagez des imprimantes 3D DLP de niveau moyen (qui prennent en charge la distorsion et le gauchissement des couches), la qualité de fabrication est beaucoup plus détaillée et fine.

En termes de coût, le LCD est l'option la moins chère. Même si l'écran doit être changé, la technologie elle-même est tellement disponible et bon marché que la DLP reste plus chère. Mais cela se fait au détriment de la qualité, qui doit être connue.

La compatibilité avec le matériau de la résine est un autre facteur à prendre en compte. La plupart des résines sont utilisables avec les imprimantes 3D DLP et LCD, mais certaines ne conviennent qu'à l'une ou l'autre. Cela dépend de l'intensité énergétique de la source lumineuse. L'écran LCD utilise une source lumineuse à faible énergie et les résines qui durcissent rapidement lui conviennent. Si une autre résine est utilisée, elle ne durcira pas correctement et l'intégrité structurelle du modèle sera compromise. Naturellement, la DLP est compatible avec les résines qui mettent un certain temps à durcir en raison de leur source à haute densité d'énergie.

Dans l'ensemble, tout se résume à votre application spécifique. Les personnes qui exigent une qualité de niveau professionnel et disposent d'un budget plus élevé devraient toujours opter pour le DLP, car il est mieux adapté au travail détaillé. Les consommateurs qui débutent ou qui ont des applications de faible précision avec un budget plus serré devraient envisager les imprimantes 3D LCD, qui sont également très bonnes à bien des égards.