Comment fonctionne la résolution dans l’impression 3D ?

Si la résolution est un critère important en fabrication additive, tous les acteurs n’en mesurent pas l’impact. Deux types de résolution existent : la résolution Z et la résolution XY. Quelles sont les caractéristiques propres à chaque résolution ? Comment configurer la résolution en fonction de ses besoins ?

Quelles sont les différentes résolutions en impression 3D ?

Les deux résolutions en impression 3D (Z et XY) sont des technologies fonctionnant par projection de lumière. Ce sont les mécanismes qui les contrôlent qui les différencient :

• La résolution Z suit l’axe vertical de fabrication, la fameuse « 3^e dimension » par rapport à une surface plane en 2D. Cette résolution est basée sur l’empilement de couches.
• La résolution XY suit les deux axes horizontaux du plan de fabrication. Cette résolution concerne les deux dimensions de la 2D et correspond donc à la surface d’impression dite « plane ».

Résolution Z vs. résolution XY

La résolution d’impression 3D suivant l’axe de fabrication vertical (axe Z) correspond à la hauteur des couches imprimées. L’épaisseur de couche s’exprime en micromètre, abrégé µm, avec 1 000 µm = 1 mm. Concrètement, l’épaisseur de couche vient mesurer la hauteur de chaque nouvelle matière ajoutée au procédé de production. L’imprimante 3D imprime le produit couche après couche. Plus le nombre de couches est élevé, plus « l’effet escalier » est réduit. L’objet obtient alors une texture plus lisse pour une résolution de meilleure qualité.

Pour autant, il ne s’agit pas de privilégier systématiquement un nombre élevé de couches. En augmentant le nombre de couches, vous augmentez aussi le temps d’impression. De même, finesse de couche n’est pas synonyme de belle impression. Tout dépend de vos besoins et des objectifs recherchés. De manière générale, la précision de résolution est plus importante pour des pièces intégrant diverses formes que pour des objets simples, comme un cube par exemple.

Quant à la résolution d’impression 3D dans le plan de fabrication, elle correspond aux axes X et Y. On l’appelle aussi résolution horizontale par opposition à la résolution verticale qui suit l’axe Z. C’est la résolution XY qui a le plus grand impact sur la qualité de l’impression.

Quels facteurs influent sur la qualité de la résolution ?

La fabrication additive est une technologie qui peut utiliser diverses matières premières, parmi lesquelles la poudre ou le liquide. La résolution gagnera en précision avec une base liquide. En effet, le mélange de la colle à la poudre limite la qualité de la résolution d’impression. Au-delà de la matière première, d’autres paramètres viendront influer sur la précision des détails et des finitions de la pièce imprimée :

• Le diamètre d’impact du laser
• Le mouvement de l’extrudeuse de l’imprimante 3D
• La taille de pixel

Minimiser la taille de ces trois paramètres permet d’optimiser la qualité de la résolution. Aujourd’hui, certaines imprimantes 3D industrielles sont suffisamment précises pour imprimer des couches de 25 microns, soit 0,025 mm. À titre de comparaison, un cheveu est en moyenne sept fois plus épais !

Résolution et impression 3D : l’exemple des prothèses dentaires

Alors, quels paramètres de résolution choisir pour sa production ? Tout dépendra de votre secteur et du niveau de détail (LOD, Level Of Detail) et de précision recherché. Prenons l’exemple des prothèses dentaires, où les imprimantes 3D sont de plus en plus utilisées. Plus le produit dentaire est technique et complexe, plus il sera nécessaire d’affiner l’épaisseur de couche en résolution Z. Ainsi, les modèles dentaires pourront se contenter d’une finesse comprise entre 70 et 110 microns. Pour les guides chirurgicaux et les gouttières, l’esthétique a peu d’importance. On pourra donc limiter l’épaisseur à 50 à 100 microns. Le niveau d’exigence pourra encore être plus faible pour un porte-empreinte dentaire et varier de 100 à 150 microns. En revanche, les châssis, bridges et couronnes requièrent un travail des formes et de l’aspect plus précis. Dans ce cas, l’épaisseur devra être la plus fine possible, entre 25 et 50 microns.

La résolution est donc un élément important de l’impression 3D, dont la configuration dépendra du temps alloué à la production et de la qualité exigée. Pour plus de renseignements, n’hésitez pas à consulter notre service d’impression 3D en ligne !