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Le DLP® repose sur une technologie de projection lumineuse qui permet une impression 3D d’une grande précision et garantit un état de surface lisse et homogène. L’utilisation de matériaux haute performance confère à ces pièces des propriétés fonctionnelles avancées.

Cette technologie constitue une bonne alternative au moulage par injection pour la fabrication de petites séries.

Introduction au traitement digital de la lumière  

Le DLP est une technologie de projection lumineuse numérique qui assure un contrôle précis des pixels en modulant leur couleur, leur luminosité et leur contraste. Son principe repose sur un dispositif à micromiroirs numériques (DMD), qui oriente la lumière avec une extrême précision vers les pixels ciblés.

Développé par Texas Instruments en 1987, le DMD se compose de milliers de micromiroirs orientables. Dix ans plus tard, Digital Projection a exploité cette technologie pour mettre au point le premier projecteur DLP. 

Le projecteur contrôle chaque micromiroir de manière indépendante, orientant la lumière soit vers l’écran, soit vers un puits de lumière. Ces micromiroirs basculent rapidement entre les positions "on" et "off", ajustant ainsi l’intensité lumineuse des couleurs ou des niveaux de gris.

Webinar: Qu'est-ce que l'impression 3D DLP ?

Explorez comment fonctionne le DLP, quels matériaux utiliser et plus en écoutant Tim Downing, chef de produit senior.

L’utilisation du DLP pour l’impression 3D 

Dans une imprimante 3D DLP, le projecteur DLP constitue un élément clé d’un système d’impression sophistiqué. Ces imprimantes reposent sur quatre composants principaux : 

  • un bac de résine ;
  • un plateau de fabrication ;
  • une source lumineuse DLP ;
  • une membrane / un mécanisme de séparation 

Voici comment ces éléments interagissent pour imprimer une pièce en 3D : 

1. La cuve contient une résine photopolymère, un plastique liquide qui durcit sous l'effet de la lumière. 

2. Une membrane flexible située au fond de la cuve (sous le plateau de fabrication) s’abaisse légèrement, permettant à une fine couche de résine de s’écouler et de se répartir uniformément. 

 

 

 

 

 

3. Le projecteur DLP projette l’image de la couche en cours sur la surface de la résine, durcissant l’ensemble en une seule exposition. 

4. La membrane se rétracte vers le haut pour entrer en contact avec le plateau de fabrication, solidifiant ainsi la fine couche de résine située entre les deux. 

5. Le plateau de fabrication s’élève légèrement (ce déplacement définit la résolution sur l’axe Z) afin de laisser une nouvelle couche de résine s’écouler sous la pièce en formation. 

6. Les étapes 2 à 5 se répètent couche après couche jusqu’à l’obtention de la pièce complète. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Quelle est la place du DLP dans la fabrication additive ?  

La fabrication additive (AM) peut être catégorisée de différentes façons, mais la plus simple consiste à se baser sur le matériau utilisé.  

Pour simplifier à l'extrême, voici les principales catégories de matériaux :

  • Métal.
  • Plastiques / polymères :
  • Thermoplastiques.
  • Thermodurcissables, aussi appelés photopolymères

Tous les plastiques passent d’un état fluide ou malléable à un état final. La principale différence entre les thermoplastiques et les thermodurcissables réside dans la réversibilité de ce changement. Les thermoplastiques durcissent ou prennent une forme "permanente" selon un processus entièrement réversible.  

Ce processus fonctionne dans les deux sens, ce qui permet de retrouver le matériau brut d’origine. À l’inverse, les thermodurcissables, comme leur nom l’indique, se figent définitivement. Une fois durcis, ils ne peuvent plus revenir à leur état initial. 

Chaque procédé de fabrication additive fonctionne généralement avec une seule catégorie de matériaux.  

 

L'ISO reconnaît sept grands procédés de fabrication additive : 

 

Terme ISO 

Variantes 

Catégorie de matériau utilisé 

Projection de liant  

 

Métal (et autres matériaux non plastiques 

Dépôt direct d’énergie  

Soudage par dépôt laser (LDW), Fabrication additive par faisceau d’électrons (EBAM), Découpe laser haute précision (LENS) 

Métal  

Extrusion de matériau 

Dépôt de fil fondu (FDM) 

Thermoplastiques 

Projection de matériau  

PolyJet 

Thermodurcissables  

Fusion sur lit de poudre  

Fusion par absorption sélective (SAF) 

Thermoplastiques  

Laminage de feuille  

 

Métal  

Photopolymérisation en cuve 

Stéréolithographie (SLA), Traitement numérique de la lumière (DLP), Écran à cristaux liquides (LCD 

Thermodurcissables 

 

Le DLP fait partie des différentes technologies de photopolymérisation en cuve. Comparer l’ensemble des procédés d’impression 3D par polymère permet de mieux identifier les situations où le DLP est le plus adapté et celles où d’autres méthodes offrent une meilleure alternative. 

Quels sont les avantages de l’impression 3D DLP ? 

Chaque technologie de fabrication additive présente ses atouts et ses limites. Le DLP ne fait pas exception mais se distingue néanmoins par sa polyvalence. Dans la plupart des procédés de fabrication additive, un compromis s’impose entre l’esthétique et la performance des pièces.  

Le dépôt de fil fondu (FDM) se caractérise par sa solidité, ses performances et sa durabilité. Cependant, sa précision et son état de surface restent insuffisantes pour certaines pièces destinées à un usage final. À l’inverse, le procédé PolyJet excelle en matière de finition, de texture et de rendu des couleurs, parmi les meilleurs de sa catégorie.  

Toutefois, de nombreux matériaux PolyJet ne résistent pas à l’épreuve du temps. Chaque procédé de fabrication additive possède ses propres atouts et doit être sélectionné en fonction des exigences de l’application.  

Le DLP, pour sa part, allie une qualité de fabrication remarquable à des matériaux fonctionnels, tout en offrant un coût par pièce réduit.  

Parmi les autres avantages se trouvent :  

  • Une vitesse élevée : cela est principalement dû au fait que le projecteur DLP durcit chaque couche instantanément. 
  • Une excellente précision et répétabilité. 
  • Une haute résolution et une tolérance de surface. 
  • Une polyvalence des matériaux : le DLP peut imprimer une large variété de matériaux fonctionnels, tels que des matériaux polyvalents, des élastomères et des produits résistants à la chaleur. 
  • Des pièces isotropes, qui présentent des propriétés uniformes dans les directions X, Y et Z. 

Quelle est la différence entre DLP, SLA et LCD ?  

Examinons de plus près la photopolymérisation en cuve et ses différentes formes.   

Stéréolithographie (SL ou SLA)

La SLA partage de nombreuses caractéristiques avec le DLP : 

  • Les deux procédés utilisent des matériaux en résine photopolymère. 
  • La photopolymérisation en cuve est la technologie de base
  • Une source UV durcit la résine pour créer une pièce imprimée en 3D           

 

Les principales différences sont liées au type de source UV et à la direction d'impression :                                               
 

  • La SLA utilise un laser UV dirigé par des miroirs galvanométriques pour durcir chaque point nécessitant une exposition. Bien que ce balayage soit très rapide, il reste moins efficace que le DLP ou le LCD, qui solidifient une couche entière en une seule projection.  
  • La SLA utilise un laser UV dirigé par des miroirs galvanométriques pour durcir chaque point nécessitant une exposition. Bien que ce balayage soit très rapide, il reste moins efficace que le DLP ou le LCD, qui solidifient une couche entière en une seule projection.   
  • La SLA imprime "à l’endroit", avec un laser qui expose la surface supérieure de la résine. Après chaque couche, le plateau de fabrication s’abaisse légèrement pour préparer l’impression de la couche suivante. Plus intuitif, ce procédé ne nécessite pas de membrane spéciale. Une lame mobile recouvre chaque couche pour que la résine se répartisse uniformément sur la surface du plateau de fabrication. 
  • La SLA utilise différentes longueurs d'onde UV ; le DLP fonctionne à 385 nm, tandis que la SLA opère à une longueur d'onde de 355 nm. (Voir la comparaison des longueurs d'onde ci-dessous pour plus de détails)  

Impression 3D LCD (mSLA)

 

 

Le LCD et le DLP sont deux technologies proches en matière d’impression 3D. Toutes deux projettent une image pour solidifier chaque couche en une seule exposition et durcissent la résine photopolymère par le bas. Quelles sont leurs différences ?  

Le DLP utilise un projecteur doté d’un dispositif à micromiroirs (DMD) qui réfléchit la lumière UV vers la résine photopolymère pour la solidifier. À l’inverse, le LCD repose sur un ensemble de LED UV : la lumière traverse un écran LCD qui masque certaines zones pour définir les parties à durcir. Cette technologie est ainsi parfois appelée impression 3D SLA masqué (mSLA). 

Le DLP est une technologie de fabrication additive plus mature, basée sur des composants plus fiables et durables, bien que plus onéreux. Son irradiance plus élevée par rapport au LCD lui permet également de traiter une plus large gamme de matériaux. 

Le LCD est sujet au "pixel bleeding" (flou des pixels) et à une dégradation inégale de la source lumineuse. Ces contraintes expliquent pourquoi ce procédé est principalement utilisé dans les imprimantes 3D destinées aux amateurs, où un compromis entre précision, répétabilité et coût est plus acceptable. 

 

 

eBook: impression DLP ou LCD

Nous avons imprimé sur du LCD et du DLP pour que vous puissiez voir par vous-même et comparer.

Resin Printer Comparison – Summary

At the risk of overgeneralization, let’s sum up the core differences between DLP, LCD, and SLA printers. Most of the values in the table below vary significantly based on price point, material, and other factors. However, it should provide a general idea of strengths, weaknesses, and when to use each of these 3D printing resin-based technologies:

Caption

 

SLA 

LCD 

DLP 

Light source wavelength 

355 nm  

405 nm  

385 nm  

High performance materials 

Broad Range  

Limited 

Broad range 

Print speed 

Medium/fast 

Very fast 

Fast 

Build size 

Small to Large 

Small to medium 

Small 

Price (hardware) 

Medium to high 

Low 

Medium to high 

Accuracy and Precision 

Excellent 

Medium 

Excellent 

Typical applications 

  • Functional prototyping 
  • Tools and jigs 
  • Master patterns (investment casting) 
  • Hobbyist use 
  • Some concept modeling 
  • Fit and function prototyping 
  • Tools and jigs 
  • Production parts (low volume or custom) 

Comparaison des imprimantes 3D résine : résumé

Au risque de trop généraliser, résumons les principales différences entre les imprimantes DLP, LCD et SLA. Les valeurs présentées dans le tableau ci-dessous varient selon le prix, les matériaux et d’autres facteurs. Néanmoins, cet aperçu permet de mieux comprendre les atouts, les limites et les applications privilégiées de chaque procédé d’impression 3D par résine. 

 

Stéréolithographie (SLA) 

Impression 3D à cristaux liquides 

(LCD) 

Traitement numérique de la lumière 

(DLP) 

Longueur d'onde de la source lumineuse 

355 nm  

405 nm  

385 nm  

Matériaux haute performance 

Large gamme   

Gamme restreinte 

Large gamme  

Vitesse d’impression 

Moyenne / Rapide 

Très rapide 

Rapide 

Volume de construction 

Petit à grand 

Petit à moyen 

Petit  

Prix (matériel) 

Moyen à élevé  

Bas 

Moyen à élevé  

Précision

Excellent 

Moyenne  

Excellent 

Applications spécifiques  

  •  

- Prototypage fonctionnel 

- Gabarits et outillage 

- Modèles maîtres (moulage par injection)  

  •  

  •  

- Usage amateur 

- Modélisation conceptuelle 

  •  

  •  

- Prototypage fonctionnel et d’ajustement  

- Gabarits et outillage 

- Pièces de production (petites séries ou sur mesure) 

  •  

Applications de l’impression 3D DLP

Le procédé DLP est utilisé dans différents domaines de la fabrication additive, notamment lorsqu'une haute précision, une exactitude dimensionnelle, un état de surface impeccable et des matériaux performants sont requis. Il est particulièrement adapté à la production de pièces robustes, rigides, élastiques ou résistantes aux hautes températures. Voici quelques exemples d'applications où l'impression 3D DLP se distingue par son excellence. 

  • Prototypes fonctionnels  
    Le procédé DLP permet de produire des prototypes hautement sophistiqués, fidèles au produit final tant en apparence qu’en propriétés et en fonctionnalités.  
  • Gabarits et outillage 
    Le DLP facilite la fabrication d’outils de fin de bras et d’aides à la production tout en répondant aux exigences mécaniques et fonctionnelles. Il assure une haute précision et un état de surface soignée. Grâce à sa rapidité et à son faible coût par pièce, le DLP s’impose comme la solution idéale pour cette application.  
  • Pièces de production industrielles 

    Pour les pièces industrielles destinées à un usage final, le principal facteur à considérer est la quantité. Pour les productions de grande série, le moulage par injection reste généralement la solution la plus économique.  

    En dessous d'un certain seuil, déterminé par la géométrie des pièces, la fabrication additive devient plus avantageuse, grâce à une réduction du coût unitaire. Le procédé DLP est particulièrement adapté à la production de petites séries à forte variabilité (connecteurs, joints et autres pièces répondant à des exigences mécaniques ou fonctionnelles spécifiques). 

     
  • Autres applications pour l’outillage 
    L'impression 3D DLP peut également être utilisée pour fabriquer des outils de moulage, y compris pour des inserts de moules résistants à haute température, rigides et durables.   

Quels matériaux utiliser pour une impression 3D DLP ?

Le DLP permet l’impression 3D avec une large gamme de matériaux aux propriétés variées. Grâce à sa source lumineuse UV de 385 nm, il assure un durcissement optimal des résines. Tous les matériaux compatibles partagent une caractéristique essentielle : ce sont des photopolymères, indispensables au processus d’impression DLP, qui repose sur la solidification de la résine sous l’effet de la lumière.

Les photopolymères compatibles avec le DLP peuvent être répartis en plusieurs catégories fonctionnelles : 

  • usage général ; 
  • résistants ; 
  • élastomères ;  
  • résistants à la chaleur ; 
  • médicaux ; 
  • autres / à usage spécifique.  

Les matériaux résistants aux hautes températures présentent souvent une fragilité accrue, tandis que les résines plus élastiques ou robustes offrent une résistance thermique plus faible. Ce compromis est un facteur clé à considérer pour sélectionner le matériau le mieux adapté à chaque application. 

Matériaux DLP à usage général 

Ces matériaux garantissent une grande polyvalence pour l'impression 3D DLP et présentent plusieurs avantages :  

  • excellentes propriétés générales ; 
  • facilité d'impression et de post-traitement ;  
  • adaptation à un large éventail d'applications.  

Matériaux DLP résistants

Ces matériaux sont conçus pour absorber les chocs et supporter les mouvements répétitifs. Leur élasticité varie mais ils offrent une résistance exceptionnelle aux impacts. En impression 3D DLP, ces matériaux sont souvent classés selon le type de thermoplastique qu'ils imitent, notamment : 

  • ABS 
  • Polypropylène modifié et résistant aux chocs 

Élastomères pour impression 3D DLP

Ces matériaux imitent le caoutchouc sous différentes formes et conviennent à diverses applications :  

  • articulations et joints d’étanchéité ; 
  • amortissement des vibrations ; 
  • élastomères souples. 

Les photopolymères élastomères sont caractérisés par : 

  • La dureté Shore, où les valeurs plus élevées sont attribuées aux matériaux plus durs. 
  • La résistance à la déchirure.  
  • L'allongement à la rupture 

De manière générale, les matériaux avec une dureté Shore plus faible présentent un allongement à la rupture plus élevé, ce qui leur permet de s’étirer davantage. 

  • Élastomères plus durs, parfaits pour les pièces nécessitant une forme précise, un bon ajustement et des prototypes fonctionnels. 
  • Élastomères plus souples, plus couramment utilisés pour les joints, les garnitures ainsi que les pièces nécessitant une bonne flexibilité et une capacité d’absorption des chocs. 

Le choix du matériau dépend donc de l’équilibre recherché entre rigidité, élasticité et résistance mécanique. 

Matériaux DLP résistants à la chaleur

Les matériaux DLP résistants à la chaleur sont conçus pour supporter une exposition prolongée à des températures élevées. Leur performance est généralement évaluée par la température de déflexion sous charge thermique (HDT). Certains peuvent également être certifiés pour leur résistance aux flammes, à la fumée et à la toxicité (FST). 

En plus de leur stabilité thermique, ces matériaux offrent souvent une bonne résistance à l’humidité, ce qui contribue à préserver leur stabilité dimensionnelle sur le long terme. 

Notons que les matériaux résistants aux fortes températures sont généralement plus fragiles que les autres types de résines. Leur utilisation est déconseillée pour les applications soumises à des contraintes répétées, des chocs ou un risque de chute car ils risquent de se fissurer ou de se casser sous l’effet des impacts. 

Matériaux DLP médicaux

La haute précision et l’état de surface lisse du DLP en font une technologie idéale pour l’impression de dispositifs médicaux, avec des matériaux certifiés conformes aux normes et exigences réglementaires en vigueur. 

Matériaux DLP à usage spécifique

Les catégories générales mentionnées ci-dessus couvrent de nombreuses applications. Toutefois, certaines utilisations spécifiques, comme la protection ESD ou la résistance au feu, nécessitent des matériaux précis. Ces matériaux 3D sont généralement classés en fonction du thermoplastique traditionnel qu’ils remplacent, à savoir :  

  • le nylon 6/12 ; 
  • le PBT (polybutylène téréphtalate) ; 
  • les matériaux ESD ; 
  • le silicate d'aluminium ;  
  • l’ABS (acrylonitrile butadiène styrène) ; 
  • le polypropylène ; 
  • le TPU (polyuréthane thermoplastique).

Optimiser la conception pour l’impression 3D DLP

La conception pour la fabrication additive (DfAM) part du principe que l’impression 3D débute dès la conception de la pièce, et non au moment de l’impression. Actuellement, la conception tient compte des limites des méthodes de production traditionnelles.   

La fabrication additive, basée sur un processus totalement différent, élimine ces restrictions devenues inutiles. Le DfAM permet ainsi d’exploiter pleinement le potentiel de l’impression 3D. 

 Pourquoi optimiser la conception pour la fabrication additive ?

Pour tirer pleinement parti des avantages de la fabrication additive dans la production de pièces, il est essentiel d’adapter la conception à la technologie utilisée. Une conception optimisée pour la fabrication additive (DfAM) améliore la qualité, la fonctionnalité et l’efficacité du processus, réduisant ainsi les coûts globaux et élargissant les possibilités d’application en production. 

Une conception optimisée pour la fabrication additive permet souvent de fusionner plusieurs composants en une seule pièce intégrée. Cela simplifie l’assemblage et limite les problèmes de qualité liés aux processus manuels de précision. 

Comment concevoir pour la fabrication additive ? 

Étape 1 – Analyser la pièce et son application 

  • Le matériau de fabrication additive convient-il aux exigences de l’application ? 
  • La pièce s’insère-t-elle dans le volume de fabrication de l’imprimante ? 
  • Présente-t-elle des caractéristiques ou des parois inférieures à 200 μm (0,2 mm) ? 
  • Comporte-t-elle des surplombs ? 
  • Des supports sont-ils nécessaires sur les surfaces critiques ? 
  • Certaines zones empêchent-elles l’évacuation de la résine ? 

Étape 2 – Choisir le matériau de fabrication additive : 

  • rigide ; 
  • résistant ; 
  • résistant aux fortes températures ; 
  • élastomère ; 
  • usage spécifique ; 
  • autres options selon les besoins 

Étape 3 Définir l’orientation optimale de la pièce pour l’impression  

  • La hauteur sur l’axe Z est le principal facteur qui détermine le temps d’impression. Dans la mesure du possible, orientez la pièce pour réduire sa hauteur et améliorer l’efficacité du processus. 
  • Une surface plane de la conception peut-elle être positionnée contre la tête d’impression afin d’assurer une meilleure stabilité et de réduire le besoin en supports ? 

(Remarque : L’orientation de la pièce a une incidence sur la résistance dans certaines technologies de fabrication additive. En DLP, la résistance isotrope garantit des propriétés mécaniques homogènes dans toutes les directions. Ce paramètre ne limite donc pas cette technologie.) 

L’orientation de la pièce affecte également la qualité de la surface :  

  • La meilleure qualité de surface est obtenue lorsque la pièce est imprimée avec une surface plane, parfaitement parallèle au plateau de fabrication. Toutefois, une telle orientation limite la liberté de conception. 
  • Une qualité de surface légèrement inférieure, mais toujours excellente, est obtenue en inclinant une surface plane ou courbée par rapport à la tête d'impression, plutôt que de l’orienter perpendiculairement. La majorité des pièces entrent dans cette catégorie. 
  • L’orientation la plus complexe concerne les surfaces plates perpendiculaires au plateau de fabrication, où des lignes de couches subtiles restent visibles sur l’axe Z. Ce phénomène peut être partiellement atténué en utilisant une imprimante dotée d’une structure de plateau rigide, comme l’Origin® Two, garantissant un axe Z stable et uniforme. 

Étape 4 – Évaluer les besoins en supports 

  • La pièce nécessite-t-elle des supports ? 
  • Quelle stratégie de support adopter ? 
  • Des supports sont-ils indispensables sur des surfaces critiques ? 
  • Quelle hauteur doivent-ils atteindre ? Sachez que les supports les plus hauts nécessitent une épaisseur accrue. 
  • Les matériaux à faible résistance verte (faible résistance avant durcissement) demandent-ils un renforcement supplémentaire ? 

Étape 5 – Nettoyage et post-durcissement 

Lors de la conception, il est essentiel d’anticiper le processus de nettoyage. 

  • Les résines visqueuses, comme les élastomères, sont plus complexes à nettoyer que les résines à faible viscosité, telles que les matériaux rigides. 
  • Les structures de treillis très denses compliquent également le nettoyage et prolongent le temps nécessaire à cette étape. 

En DfAM, la clé du succès consiste à adopter une vision globale, à repenser la conception des pièces et à les optimiser en fonction du poids, des performances et du rendement.  

Exemple de DfAM : optimisation des supports et de l’empilage

Prenons l’exemple de la valve Venturi illustrée ci-dessous (vue en coupe). Cette valve est entièrement autoportante, à condition d’être imprimée dans l’orientation indiquée à gauche (trois ports orientés vers le bas, un vers le haut). A l’inverse, en changeant d’orientation, la sortie centrale du fluide interne (marquée en rouge) nécessiterait des supports. 

 

La densité d’empilage devient donc un facteur clé pour une production en série. Si toutes les pièces étaient orientées de la même manière, leur nombre par impression serait limité et le rendement serait moindre. Il est donc nécessaire d’alterner les orientations, ce qui implique l’ajout de supports pour l’une d’elles.  

Bien que l’utilisation de matériaux de support en DLP ne soit pas problématique en soi, elle a posé un défi dans ce cas précis. La manière la plus logique d’ajouter les supports serait celle-ci (lignes vertes) :  

Cependant, l’ajout de structures de support à l’intérieur d’un tube fermé compliquerait leur retrait et rendrait le nettoyage presque impossible. En modifiant légèrement la conception, la valve Venturi devient entièrement autoportante, quelle que soit son orientation. 

 

 

Cette approche intègre des contreforts autoportants (en bleu), reliant la paroi latérale à la sortie centrale du fluide interne. Ces renforts assurent le maintien du port non supporté tout en garantissant un écoulement d’air libre et sans obstruction. 

Technologie d’impression 3D DLP : quelles perspectives d’évolution ? 

La technologie d’impression 3D DLP permet déjà de produire des pièces de haute qualité, reproductibles et entièrement fonctionnelles. Et son évolution ne fait que commencer : 

  • Développement de nouveaux matériaux offrant des propriétés améliorées, des performances accrues et une conformité élargie aux normes industrielles. 
  • Réduction continue du coût par pièce grâce à l’optimisation des performances des imprimantes, aux économies d’échelle dans leur fabrication et aux avancées logicielles permettant d’augmenter la densité d’empilage lors de l’impression. 
  • Amélioration du rendement, avec des temps d’impression réduits et des processus plus efficaces. 
  • Utilisation de résines durables, issues de sources végétales ou renouvelables, pour une fabrication plus respectueuse de l’environnement. 
  • Impression 3D multi-matériaux, permettant d’intégrer plusieurs propriétés dans une seule pièce. 
  • Automatisation avancée (ex. : auto-calibration) pour renforcer la répétabilité, limiter les erreurs, réduire le travail manuel et faciliter l’évolutivité en production. 

FAQ sur l’impression 3D DLP

1. Qu’est-ce que l’impression 3D DLP et comment fonctionne-t-elle ? 

Le Digital Light Processing (DLP) est une technologie de projection utilisée aussi bien dans les projecteurs que dans l’impression 3D. Elle repose sur un dispositif à micromiroirs numériques (DMD) qui reflète la lumière pour former une image. 

En impression 3D, les imprimantes DLP projettent une source lumineuse numérique pour durcir une résine liquide couche par couche, permettant ainsi de créer des objets en trois dimensions avec une grande précision. 

2. Quels sont les problèmes courants rencontrés avec les imprimantes 3D DLP ? 

Les imprimantes 3D DLP peuvent présenter certaines limites :  

  • Qualité d’impression insuffisante (détails flous, surfaces rugueuses). 
  • Mauvais alignement des impressions, entraînant des déformations. 
  • Résine qui ne durcit pas correctement, causant des impressions incomplètes. 
  • Défauts d’adhésion entre les couches, pouvant provoquer des délaminations. 
  • Échecs d’impression dus à un temps d’exposition incorrect ou à des composants du projecteur endommagés. 

(Voir la question suivante pour savoir comment éviter ces problèmes.) 

3. Comment améliorer la qualité d’impression en DLP ? 

Pour optimiser la qualité d’impression, appliquez ces bonnes pratiques : 

  • Inspectez la cuve et le bac pour détecter toute poussière ou impureté pouvant affecter l’impression. 
  • Contrôlez la calibration de l’imprimante pour garantir un alignement précis. 
  • Utilisez une résine de haute qualité, en respectant sa durée de conservation pour éviter toute altération. 
  • Vérifiez que le plateau de fabrication est propre et parfaitement nivelé avant de lancer l’impression. 

4. Quels sont les avantages du DLP par rapport aux autres technologies d’impression 3D ? 

Le DLP présente plusieurs avantages par rapport aux autres technologies de fabrication additive, notamment la SLA : 

  • Vitesse d’impression plus rapide : Le DLP durcit une couche entière en une seule exposition, contrairement à la SLA qui scanne point par point. 
  • Haute résolution et précision : certains systèmes atteignent une précision de 50 µm, garantissant des détails fins et des surfaces lisses. 
  • Conception adaptée aux modèles complexes, idéale pour les pièces détaillées, les outils ergonomiques et les applications dentaires.  
  • Compatibilité avec des matériaux haute performance. Le DLP convient à diverses applications nécessitant des résines résistantes, élastiques ou thermiquement stables. 

5. Quels matériaux peuvent être utilisés en impression 3D DLP ? 

Les imprimantes 3D DLP fonctionnent avec des résines liquides photopolymères, durcies par une source lumineuse émettant à 385 nm. Ces résines se déclinent en plusieurs formulations adaptées à des besoins variés : résines polyvalentes, résines résistantes, résines flexibles et résines biocompatibles.  

Grâce à cette diversité de matériaux, le DLP convient aussi bien au prototypage rapide qu’à la fabrication en petites séries. 

6. Le DLP est-il adapté à l’impression 3D grand format ? 

Le DLP est principalement optimisé pour les impressions de petite à moyenne taille, car il projette la lumière sur l’ensemble du plateau de fabrication et durcit la résine couche par couche. 

Les impressions de grande taille peuvent allonger les temps de durcissement et poser des contraintes techniques, rendant la technologie moins pratique pour ce type d’application. Pour des formats plus volumineux, des alternatives comme la stéréolithographie (SLA) ou la modélisation par dépôt de filament (FDM) offrent souvent de meilleures performances et une plus grande efficacité. 

7. Quelle est la précision de l’impression 3D DLP ? 

La technologie DLP est réputée pour sa haute précision et sa capacité à reproduire des détails fins. Elle peut atteindre une résolution d’impression de 50 microns (0,05 mm), ce qui en fait une solution idéale pour la fabrication de modèles complexes et de pièces fonctionnelles exigeant une grande exactitude dimensionnelle et des tolérances strictes. 

8. Quelles industries utilisent la technologie d’impression 3D DLP ? 

La technologie DLP est utilisée dans des secteurs comme l’automobile, l’aérospatiale, les produits grand public et les machines industrielles. Elle permet d’imprimer des prototypes, des aides à la fabrication et des pièces de production destinées à un usage final. 

Elle s’est également imposée dans le domaine médical, notamment pour la fabrication de modèles dentaires, d’implants et de composants pour dispositifs et équipements médicaux. 

9. Quelles sont les principales différences entre l’impression 3D DLP et LCD ? 

  • Source lumineuse : le DLP utilise un projecteur numérique, tandis que le LCD repose sur un ensemble de LED. La technologie LCD manque d’uniformité et est sujette au phénomène de « pixel bleeding ».  
  • Durcissement : le LCD présente souvent une irradiance plus faible, ce qui peut impacter les propriétés mécaniques des pièces et nécessiter davantage de supports. 
  • Résolution : le DLP atteint une résolution maximale de 4K. Toutefois, plus la zone projetée est grande, plus les pixels s’agrandissent, réduisant ainsi la résolution. Les écrans LCD, pouvant être fabriqués en plus grandes tailles, sont mieux adaptés aux impressions de grande dimension. 
  • Tolérances : la puce DMD (composant clé du DLP) est produite avec des tolérances très strictes, ce qui garantit une haute précision. En revanche, les panneaux LCD sont conçus pour être plus économiques, avec des tolérances moins rigoureuses. 
  • Longueur d’onde : le LCD utilise une lumière à 405 nm, tandis que le DLP fonctionne avec une source lumineuse à 385 nm. Cette différence permet au DLP d’imprimer une gamme plus large de matériaux, y compris des résines haute performance. 
  • Prix d’achat : la technologie LCD est généralement moins coûteuse que le DLP. Son design plus simple et ses composants abordables en font une solution adaptée aux budgets limités. 
  • TCO (Coût Total de Possession) : l’écran des imprimantes LCD se détériore rapidement sous l’effet des UV, nécessitant un remplacement fréquent et devenant ainsi un consommable. Cela peut augmenter considérablement le coût global d’utilisation. À l’inverse, bien que le DLP implique un investissement initial plus élevé, son coût d’exploitation reste plus faible sur le long terme. Lors de l’évaluation des coûts, il est donc essentiel de prendre en compte le TCO plutôt que le seul prix d’achat de l’imprimante. 

10. Quelles sont les principales différences entre l’impression 3D DLP et SLA ? 

Le DLP et la SLA utilisent la lumière pour durcir la résine mais leur fonctionnement diffère. Le DLP projette une image numérique et solidifie toute une couche en une seule exposition, tandis que la SLA trace la forme de chaque couche avec un laser. 

Chaque technologie repose sur une longueur d’onde spécifique, ce qui impose l’emploi de matériaux différents, adaptés à des usages distincts. Le DLP assure une impression plus rapide et prend en charge des matériaux haute performance, alors que la SLA permet de produire des pièces plus volumineuses. Les deux procédés garantissent une excellente qualité d’impression. 

11. Quels sont les principaux composants d’une imprimante 3D DLP ? 

Une imprimante 3D DLP se compose de plusieurs éléments essentiels, à savoir le projecteur numérique (qui sert de source lumineuse), la cuve de résine et le plateau de fabrication (sur lequel la pièce se forme couche par couche).  

Des chauffages peuvent être ajoutés en option pour élargir la gamme de matériaux compatibles, notamment les résines haute performance. 

12. Les imprimantes 3D DLP peuvent-elles imprimer plusieurs matériaux en même temps ? 

La plupart des imprimantes 3D DLP n’impriment qu’un seul matériau à la fois. Toutefois, certains systèmes avancés permettent l’impression multi-matériaux, soit en appliquant différentes résines sur des couches distinctes, soit en changeant de résine au cours du processus. Cette fonctionnalité reste rare et requiert une configuration spécifique. 

Technologie d’impression DLP Stratasys P3™

La technologie P3™, version brevetée du DLP, repose sur la photopolymérisation programmable. Toutes les imprimantes 3D DLP utilisent la photopolymérisation. Or, les imprimantes Stratasys Origin se distinguent par un système fermé de capteurs, qui assure un contrôle total du processus, incluant : 

  • la lumière ; 
  • la température 
  • les forces de traction ; 
  • les composants pneumatiques (plus d'informations à venir).  

Un contrôle précis de ces paramètres offre aux utilisateurs avancés une maîtrise totale du processus tout en assurant une impression fiable et reproductible. 

La technologie DLP P3™ se démarque par son mécanisme de séparation pneumatique breveté. Toutes les imprimantes DLP intègrent un système de séparation, étant donné que l’impression des couches s’effectue au fond de la cuve. 

La pièce se forme couche par couche, du bas vers le haut, avec le plateau qui s’élève légèrement après chaque couche (voir ci-dessus : "Utilisation du DLP pour l'impression 3D"). Sans ce mécanisme, la dernière couche imprimée risque d’adhérer au fond de la cuve au lieu de rester fixée au plateau de fabrication ou à la pièce en cours de construction. 

Différentes solutions existent pour éviter ce problème, mais elles ne valent pas toutes.  

Le mécanisme pneumatique breveté P3™ applique une force de séparation progressive, détachant la nouvelle couche de la membrane en douceur, plutôt que de la libérer d’un seul coup. 

 La technologie DLP P3™ réduit considérablement la force de séparation grâce à son mécanisme pneumatique. La membrane se détache progressivement de chaque couche durcie à mesure que le plateau de fabrication s’élève.

Cette approche offre plusieurs avantages :

  • État de surface optimale. 
  • Préservation des détails les plus fins, évitant les cassures lors de la séparation. 
  • Possibilité d’imprimer de grandes sections transversales. 
  • Réduction du besoin en supports, limitant ainsi le post-traitement. 
  • Flexibilité géométrique maximale. 

Impression 3D DLP : études de cas 

Le DLP est utilisé dans des secteurs où la précision, la fiabilité, la qualité de surface et les matériaux haute performance sont essentiels. Parmi eux se trouvent :  

  • l’automobile ; 
  • l’aérospatiale ;  
  • les transports (chemins de fer, véhicules industriels, etc.) ;  
  • les produits grand public ;  
  • les machines industrielles ;  
  • le milieu dentaire ;  
  • les dispositifs médicaux 

Voici quelques exemples d’études de cas de nos clients. 

Production industrielle en petites séries : TE Connectivity

Problématique 

TE Connectivity produit plus de 190 milliards de pièces par an, y compris des séries limitées adaptées aux besoins spécifiques de ses clients. Trouver une solution rentable pour ces petites séries représentait un véritable défi. 

Si la fabrication additive est recommandée pour ce type de production, TE Connectivity devait aussi respecter des exigences strictes : 

  • Précision et répétabilité élevées, avec des tolérances inférieures à 50 microns. 
  • Certification FST (flamme, fumée et toxicité), souvent requise pour les connecteurs. 
  • Matériaux résistants à haute température, difficiles à imprimer. 

Réponse apportée par Stratasys 

Le DLP s’est imposé comme la solution idéale. Grâce à cette technologie, TE Connectivity a pu produire 10 pièces par heure tout en respectant les exigences de ses clients et en maîtrisant les coûts.  

Consultez l’étude de cas complète ici : 

TE Connectivity Uses DLP 3D Printing for Electrical Connector Manufacturing 

Problématique 

TryTec envisageait d’entrer sur le marché des dispositifs médicaux. Après avoir échangé avec des professionnels de santé, un besoin essentiel est apparu : accélérer le nettoyage des dispositifs endoscopiques. 

L’idée était claire, mais la complexité géométrique du produit rendait sa fabrication difficile. Le moulage par injection n’était pas une solution viable.  

Réponse apportée par Stratasys 

L’impression 3D DLP a permis de surmonter cet obstacle en offrant deux avantages clés : 

  • Aucune contrainte géométrique. 
  • Une précision extrême. 

Accuracy and Design Freedom Expedite Medical Devices Innovation 

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 Dispositifs médicaux : TryTec  

Problématique

TryTec envisageait d’entrer sur le marché des dispositifs médicaux. Après avoir échangé avec des professionnels de santé, un besoin essentiel est apparu : accélérer le nettoyage des dispositifs endoscopiques.

L’idée était claire, mais la complexité géométrique du produit rendait sa fabrication difficile. Le moulage par injection n’était pas une solution viable.

Réponse apportée par Stratasys

L’impression 3D DLP a permis de surmonter cet obstacle en offrant deux avantages clés :

·         Aucune contrainte géométrique.

·         Une précision extrême.

 

 Outillage automobile : Valiant TMS  

Problématique 

Valiant TMS développe des systèmes d'automatisation pour l'industrie automobile et aérospatiale. Lors de la conception d’une poignée destinée à une opération manuelle, l’entreprise a dû relever un défi : créer une pièce ergonomique, solide et légère, sans compromis. 

Réponse apportée par Stratasys 

Les exigences de Valiant TMS ont restreint les possibilités :  

  • Légèreté : choix d’un matériau plastique plutôt que métallique. 
  • Solidité : utilisation d’une résine haute résistance. 
  • Ergonomie : besoin d’un état de surface de qualité. 

Si une ou deux de ces contraintes avaient été prioritaires, d’autres approches auraient été envisageables. Mais pour répondre aux trois simultanément, l’impression 3D DLP s’est révélée être la seule solution réellement adaptée.  

Consultez l’étude de cas complète ici :  

P3 Technology produces the right 3D printed surface finish for Valiant TMS 
 

Imprimante Stratasys DLP Origin Two  

Développée sur les bases solides de l’Origin One, l’Origin Two apporte plusieurs améliorations pour une utilisation en fabrication : 

  • Précision et tolérances de ±50 μm pour les applications validées (±100 μm pour les autres). 
  • État de surface comparable au moulage par injection. 
  • Répétabilité et contrôle optimisés. 
  • Plateau de fabrication haute précision. 
  • Calibration automatique pour une meilleure fiabilité. 

Votre avis sur l’imprimante Origin Two 

Conclusion  

Il n’existe pas de solution unique capable de répondre à tous les besoins. Cependant, en impression 3D, le DLP s’en approche le plus. Il allie matériaux haute performance, fiabilité et qualité esthétique.  

Pour en savoir plus sur notre imprimante DLP Origin Two, cliquez ici : 

Parler à un expert

Vous souhaitez en savoir plus ? Nos experts en impression 3D peuvent vous guider pour trouver la solution adéquate à vos besoins spécifiques.

michal shapira diga
Michal Shapira Diga
Directrice des produits Origin P3 (DLP)

Michal Shapira Diga, directrice des produits Origin P3 (DLP) chez Stratasys, est ingénieure industrielle et possède plus de 20 ans d'expérience au sein d'entreprises internationales, des start-ups aux entreprises du Fortune 500. Elle a débuté comme développeuse de logiciels avant d'évoluer vers des postes de gestion de produits et de direction commerciale. Sa carrière couvre de multiples domaines, pilotant des solutions, de la vision à la mise en œuvre, notamment dans les domaines de la fabrication industrielle, de la transformation numérique, des solutions logicielles d'entreprise et de la fabrication additive. Michal a publié plusieurs brevets sur les logiciels et l'IoT dans le secteur manufacturier. Elle est passionnée par la résolution de défis technologiques pour accompagner la réussite de ses clients.

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