Les chercheurs ont réussi à imprimer des modèles de structures connues dans plusieurs pays.
Un modèle de la cathédrale Sainte-Sophie de Kiev dans les tons bleu et jaune du drapeau ukrainien, réalisé à l’aide de la méthode d’impression 3D iCLIP. William Pan/Stanford University
Les développements dans le domaine de la fabrication additive se poursuivent sans relâche. Cette fois, la nouvelle rafale de l’université de Stanford va apporter de nouvelles innovations au secteur.
Les ingénieurs de l’université de Stanford ont créé un procédé d’impression 3D qui est 5 à 10 fois plus rapide que l’imprimante haute résolution la plus rapide actuellement sur le marché et qui peut utiliser différents types de résine pour créer un seul objet.
Publiés dans Science Advances le 28 septembre, les résultats montrent que le nouveau procédé est beaucoup plus rapide que la méthode d’impression haute résolution la plus rapide actuellement disponible. Elle permet aussi probablement aux chercheurs d’utiliser des résines plus épaisses, dotées de meilleures propriétés mécaniques et électriques.
« Cette nouvelle technologie aidera à réaliser pleinement le potentiel de l’impression 3D« , déclare Joseph DeSimone, titulaire de la chaire Sanjiv Sam Gambhir en médecine translationnelle et professeur de radiologie et d’ingénierie chimique à Stanford, et auteur correspondant de l’article.
« Elle nous permettra d’imprimer beaucoup plus rapidement, contribuant ainsi à inaugurer une nouvelle ère de fabrication numérique, ainsi qu’à permettre la fabrication d’objets complexes et multi-matériaux en une seule étape. »
Elle a été lancée en 2015
La nouvelle conception améliore la production continue d’interfaces liquides, ou CLIP, une technique d’impression 3D mise au point par DeSimone et ses associés en 2015.
Une plateforme montante retire délicatement l’objet, qui semble entièrement formé, d’un mince bassin de résine dans un processus connu sous le nom d’impression CLIP. Alors qu’une couche d’oxygène empêche le durcissement au fond du bassin et produit une « zone morte » où la résine reste sous forme liquide, une série d’images UV transmises à travers le bassin durcit la résine pour lui donner la forme appropriée.
Le secret de la rapidité du CLIP réside dans la zone morte. La résine liquide est conçue pour se remplir derrière l’élément solide à mesure qu’il monte, ce qui permet une impression régulière et continue. Cependant, ce n’est pas toujours le cas, notamment si la résine est exceptionnellement collante ou si l’objet monte trop vite.
Les chercheurs ont placé des pompes à seringue au-dessus de la plate-forme ascendante pour cette nouvelle technique, connue sous le nom de CLIP à injection, ou iCLIP, afin d’ajouter de la résine supplémentaire à des endroits stratégiques.
« L’écoulement de la résine dans le CLIP est un processus très passif – on se contente de tirer l’objet vers le haut en espérant que l’aspiration puisse amener le matériau à l’endroit où il est nécessaire », explique Gabriel Lipkowitz, étudiant en doctorat de génie mécanique à Stanford et auteur principal de l’article.
« Avec cette nouvelle technologie, nous injectons activement la résine sur les zones de l’imprimante où elle est nécessaire. »
Des structures bien connues de plusieurs pays
Avec iCLIP, vous pouvez imprimer avec différents types de résine à différentes étapes du processus d’impression en injectant plus de résine individuellement. Chaque nouvelle résine nécessite simplement sa propre seringue.
Les chercheurs ont utilisé trois seringues distinctes, chacune remplie de résine colorée d’une manière différente, pour tester l’imprimante. Ils ont réussi à imprimer des modèles de structures connues de plusieurs pays dans les couleurs du drapeau de chaque nation, comme l’Independence Hall dans les couleurs rouge, blanc et bleu des États-Unis et la cathédrale Sainte-Sophie dans les couleurs bleu et jaune de l’Ukraine.
« La capacité de fabriquer des objets aux propriétés matérielles ou mécaniques variées est le Saint Graal de l’impression 3D », explique M. Lipkowitz.
« Les applications vont des structures d’absorption d’énergie très efficaces aux objets ayant des propriétés optiques différentes et aux capteurs avancés. »