Imprimante résine ELEGOO

Introduction

Pour les curieux, à voir : Stéréolithographie

Dans le monde de l'ingénierie d'aujourd'hui, les méthodes d'impression 3D pour la fabrication additive sont généralement divisées en deux, l'une étant réalisée avec des matériaux comme le PLA et l'ABS (composants à base de plastique) ou la résine.

L'impression 3D en résine est généralement préférée car elle permet de réaliser des pièces avec des détails fins, des surfaces lisses, le plus haut niveau de précision et d'exactitude en employant aussi une méthode qui permet de rassurer l'isotropie - les imprimantes 3D généralement font des pièces une "couche" à la fois, donc la résitance de l'impression peut dépendre de son orientations dans les axes X,Y,Z du plateau.

Comment ça marche ? Pour l'expliquer avec les termes les plus simples possibles, le processus de l'imprimante résine envoie de la UV dans un réservoir de liquide (de la résine) déclenchant une réaction qui solidifie la résine en un plastique dur.

Vous voulez concevoir un tel projet ? Alors on vous invite à regarder le chapitre intitulé "Imprimante résine ELEGOO Saturn" pour plus d'information sur la machine Elegoo Saturn qui fait exactement ça !

Calibration de la plateforme

Pour procéder à la calibration de la plateforme, il faut:

Matériel:

Etapes à suivre:

Lien tuto YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=3AmnRFHuCto

 

IMPRIMANTE ELEGO SATURN 2 - GUIDE UTILISATION

IMPRIMANTE ELEGO SATURN 2

Guide d'utilisation

1. Généralites

Principe

L'imprimante ELEGO SATURN 2 utilise une technologie de photo curation appelle MSLA (Masked Stereolithography). Cet type d'imprimantes utilisent un ensemble de LED UV (Ultra violet) placé sous un écran LCD (Liquid Crystal Display). L'écran active ou désactive sélectivement les pixels, permettant ainsi à la lumière UV de durcir la résine photopolymère dans le bac.

image.pnghttps://formlabs.com/blog/technology-behind-form-4/ 

Les résines économiques ont souvent des temps de durcissement inférieurs à 2,5 secondes, tandis que les temps de couche pour les résines d'ingénierie peuvent varier de 3 à 10 secondes.

Une fois la couche durcie, le plateau de fabrication se soulève, séparant l'impression du film FEP ou PFA dans le bac. Le plateau continue de monter jusqu'au niveau spécifié par l'utilisateur, puis redescend pour commencer la couche suivante.

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Caractéristiques
Applications:
  • Dentaires et médicales : La précision de la MSLA et la disponibilité de résines biocompatibles en font un bon choix pour les aligneurs dentaires, guides chirurgicaux et autres dispositifs médicaux.
  • Production automobile : La MSLA a transformé la production de pièces automobiles de rechange. Par exemple, l’entreprise R3D a produit 18 000 pièces pour 1 000 voitures de police en un an avec une seule imprimante NXE 400.
  • Prototypage de produits : La finition de surface et la précision dimensionnelle des impressions sont idéales pour le prototypage et les tests de modèles.
  • Conception de bijoux : La MSLA permet de créer des designs de bijoux complexes grâce à son niveau de détail élevé.
  • Emballage de produits : La MSLA est également utile dans l'emballage. Par exemple, PepsiCo a utilisé la Nexa3D NXE 400 pour fabriquer des inserts de moules résistants, réduisant le temps de production à 12 heures pour chaque série.
  • Instruments acoustiques : Des innovateurs comme Liquid Sound Tech utilisent la MSLA pour fabriquer et tester des instruments acoustiques robustes.
  • Miniatures et modélisme : La MSLA est de plus en plus utilisée pour créer des miniatures détaillées pour les jeux de plateau et le modélisme.

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https://nexa3d.com/case-studies/excel-orthodontics/

Avantages :
  • Imprimantes et résine abordables
  • Bonne résolution 
  • Finition de surface lisse - pas de lignes de couches
  • Variété de matériaux - flexible, durable, transparent, céramique, etc.
  • Capacité d'imprimer des géométries complexes
  • Fonctionnement silencieux de l'imprimante
Inconvénients :
  • Sécurité - nécessite des EPI et une ventilation
  • Petits volumes de construction par rapport au prix
  • Processus de nettoyage et de post-durcissement étendu
  • La résine nécessite une température ambiante chauffée ou chaude, généralement entre 20-30°C
  • Retrait en XYZ selon la résine et les réglages
  • Déformation possible sur les impressions grandes et mal soutenues

2. Procedure d'utilisation de l'imprimante ELEGO SATURN 2

Calibration de l'appareil

Avant de toute utilisation, il faut calibrer la machine. Il y a un chapitre dediee a cette calibration dans la partie Calibration de la Plateforme

Lancer une impresion
  1. Commencez par mettre la cuve à sa place et vérifier qu'elle soit bien fixée à son emplacement. Utilisez un masque et des gants (évitant tout contact avec la peau).


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2.  Ajoutez la résine délicatement jusqu'à un tiers du volume de la cuve s'assurant que l'imprimante est nivelée et mettez  le couvercle sur la cuve.

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3. Ensuite, il faut connecter la clé USB à l'imprimante et choisir le fichier contenant notre modèle sur l'ecran de l'imprimante. 

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Note: Si vous manquez de résine dans l'imprimante pendant l'utilisation, vous pouvez faire pause et en remettre.

4. Une fois l'impression faite, attendez jusqu'il n'y ait pas de résine qui coule en dessous votre impression. 

5. Enlevez le couvercle, dévissez le système d'ancrage de la plateforme et séparez-la de l'imprimante.

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6. Raclez la plateforme pour séparer le modèle de celle-ci.

7. Nettoyez la plateforme après chaque impression. S'il y a de la résine restante, filtrez-la et remmetez-là dans la bouteille de résine.

Processus de curation
  1. Plongez le modèle dans un bain d'isopropanol et programmez un cycle de lavage de 5 min.

2. Sortez le modèle du bain à l'aide du grille spéciale pour les modèles.

3. Mettez-le a nouveau et programmez une cure de 2 min en appuyant sur le bouton ¨CURE¨.

Bibliographie: 

Pour aller plus loin:

https://youtu.be/aOt5n1LfRXc


Imprimante résine ELEGOO Mars 5 Ultra

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N'oubliez pas d'agiter la bouteille de résine avant/après utilisation!

 

Caractéristiques :

Principe :

L'imprimante résine ELEGOO Mars 5 Ultra repose sur la technologie de stéréolithographie (SLA) ou plus précisément sur la méthode de Photopolymérisation par laser (ou MSLA, pour "Masked Stereolithography"). Voici le principe de son fonctionnement :

Avant l'impression :

Veuillez slicer votre modèle 3D au format .stl à l'aide du logiciel CHITUBOX, puis exporter votre fichier slicé .ctb sur une clé USB.

Assurez vous que la plaque de construction et le réservoir de résine sont propres et qu'il n'y a pas de bosses ou de bavures. Si c'est le cas, nettoyez les avec des serviettes en papier et de l'alcool.

Processus d'impression :

1) Allumer l'imprimante (le bouton d'alimentation est situé à droite de l'imprimante)

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2) Au démarrage, l'imprimante effectue une auto-vérification de l'appareil, notamment des composants matériels clés pour éviter toute panne d'impression due à des dysfonctionnements matériels.
Ne touchez pas l’imprimante pendant le processus d’auto-vérification.

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3) Remplissez le réservoir de résine à au moins 1/3 de son volume, mais ne dépassez pas la position de la ligne MAX. Si le niveau de résine est insuffisant, l'impression ne pourra pas débuter. 

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4) Couvrez le capot anti-UV de l'imprimante.

5) Insérez la clé USB contenant votre fichier préalablement slicé dans le port USB de l’imprimante.

6) Accédez au menu de l’écran tactile. Sélectionnez votre fichier slicé. Vérifiez les paramètres d’impression sur l'écran (type de résine, temps de durcissement, etc). 

7) Appuyez sur Démarrer l'impression pour commencer.

8)  Pendant l’impression, surveillez l’avancement pour vous assurer que la première couche adhère correctement à la plaque de construction. Si nécessaire, vous pouvez mettre l'impression en pause ou l'arrêter pour ajustez les paramètres.

Une fois l'impression terminée:

Soulevez la poignée pour retirer la plaque de construction et utilisez une spatule pour enlever délicatement le modèle. 

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Post-traitement

L'objet doit être nettoyé à l'alcool isopropylique (isopropanol) pour éliminer l'excédent de résine. Ensuite, il est essentiel de durcir l'impression sous lumière UV pendant quelques minutes afin de compléter la solidification.

Enfin, n'oubliez pas de nettoyez la plaque de construction et le réservoir de résine avec des serviettes en papier et de l'alcool.

Caméra IA

Dans l'interface de gestion de l'imprimante, vous pouvez activer la caméra AI pour observer la situation d'impression en temps réel. Vous pouvez également activer l'option time-lapse avant de commencer une impression. Les vidéos vont être sauvegardées dans l'historique.

Notes : 

Précautions

Utilisation de Chitubox (slicer):

Il faut vérifier si les réglages du slice correspondent aux réglages optimales pour la combinaison résine/imprimante. Pour référence, des indications sont données dans le tableau ci-dessous (information pas infaillible, en fonction de votre modèle des ajustements peuvent être nécessaires)

Manufacturer Resin Type Resin Color Layer Height Bottom Layer Count Bottom Exposure Time (s) Exposure Time (s) Light Off Delay (s) Bottom Light Off Delay (s) Lift Speed (mm/min) Lift Distance (mm) Retraction Speed (mm/s)
Elegoo Rapid Standard Resin Grey 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
SuperFlex 3DMaterial Flexible Resin Varies 0.05-0.1 mm 4-6 40-60 5-7 2-3 2-3 50-60 4-6 5-10
Anycubic UV Sensitive Resin Black 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Anycubic UV Sensitive Resin High Clear 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Elegoo Standard Photopolymer Translucent 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Elegoo Standard 2.0 Resin Black 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Elegoo Standard 2.0 Resin White 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Elegoo Standard Resin Red 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Elegoo Standard 2.0 Resin Grey 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Esun Standard Resin Mix 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Esun Standard Resin Clear 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Esun Standard Resin Red 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Esun Milky White S200 Milky White 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10
Esun eResin-PLA Clear Clear 0.05 mm 3-5 60-80 6-8 0-2 0-2 60-80 6-8 5-10

Ces réglages sont à faire de manière suivante:

IMPRIMANTE ELEGOO SATURN 4 ULTRA (résine)

Guide d'utilisation

L'espace biologie dispose de trois modèles d'imprimante ELEGO en résine : Saturn 2, Saturn 4 ULTRA et Mars 5 ULTRA.Vous trouverez dans ce guide le principe de fonctionnement global de la gamme ELEGO ainsi qu'un tableau comparatif pour orienter votre choix d'imprimante en fonction de vos besoins.

Fonctionnement global

L'impression résine est une forme d'impression 3D qui se base sur les propriétés photo-polymérisantes de certaines résines pour modeler des objets 3D. En effet, sous l'irradiation de rayons UV de telles résines, une réaction de polymérisation va s'enclancher : la résine liquide devient solide et se durcit. C'est par irradiation contrôlée de ces résines que nos imprimantes 3D parviennent à construire des objets. 

On comprend donc déjà que les imprimantes à résines se composent de 2 éléments essentiels : un bac à résine et une lampeUV. 

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Quelle imprimante pour quel besoin ?

La taille, l'esthétisme, la densité ou encore la vitesse de l'impression sont autant de critères à prendre en compte pour l'impression résine. Il est important de bien définir son projet car le choix de la bonne imprimante vous fera économiser du temps ( et de l'argent ). Pour vous guider dans ce choix, voici donc un tableau comparatif des 3 modèles disponibles au FabLab. 


Saturn 2

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Saturn 4 Ultra

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Mars 5 Ultra

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Technologie Photopolymérisation MSLA Photopolymérisation MSLA Stéréolithographie MSLA
Type de résine Compatible avec la majorité des résines sur le marché (standard, ABS, à base végétale, à base d'eau, lavable, etc.) Soutient la plupart des résines sur le marché (lavage à l'eau, standard, absorbant les abdominaux, à base de plantes, etc.) Soutient la plupart des résines sur le marché (lavage à l'eau, standard, absorbant les abdominaux, à base de plantes, etc.)
Volume d'impression 218,88 x 122,88 x 250 mm³ 218,88 x 122,88 x 220 mm³ 153,36 x 77,76 x 165 mm³
Épaisseur des couches 0,01-0,2 mm 0,01-0,2 mm

0,01-0,2 mm

Vitesse d'impression max 70 mm/h max 150 mm/h max 150 mm/h
Précision de l'axe z* 0,00125 mm 0,02 mm

0,02 mm 

Résolution XY** 0,0285 mm (7680 x 4320) 19x24 μm (11520x5120)

18x18 μm (8520x4320)

Suivi Camera Non Oui Oui
Logiciel de slicing Chitubox Chitubox & Autodesk Fusion Chitubox

*Précision de l'axe z :

**Résolution XY : 

Lancer sa première impression

Une fois l'imprimante choisie, il est temps de plonger au coeur du sujet : l'impression. Cette impression se fait en trois étapes clés : le slicing, le calibrage et l'impression. A ces trois étapes peut s'en ajouter une dernière qui est le post-processing mais qui n'est pas obligatoire. 

Précaution d'utilisation : 

Remplir le bac de résine d'au moins 1/3 de son volume mais ne pas dépasser la ligne MAX. 

En cas de l'échec de l'impression, il est impératif de nettoyer le bac de résine et de changer de résine pour éviter tout endommagement de l'imprimante.

Porter un masque et des gants à chaque utilisation de l'imprimante/manipulation de la résine afin d'éviter tout contact entre cette dernière et la peau. 

Une fois le modèle imprimé, le laver avec de l'alcool éthylique ou isopropylique à 95 % (ou plus), sauf si 
il a été fait dans une résine lavable à l'eau.

En cas d'urgence, commencer par couper l'alimentation électrique de la batterie.

Sources

https://eu.elegoo.com/fr/products/elegoo-saturn-2-8k-10-inches-mono-lcd-3d-printer?srsltid=AfmBOoojom5ArIhjoONlSV1V5SzR1oMExcuEs69hRY9ZHbDjxNgATJUl&utm_source=officiallisting&utm_medium=referral&utm_id=eustorefr

https://eu.elegoo.com/fr/products/mars-5-ultra-9k-7inch-monochrome-lcd-resin-3d-printer

https://eu.elegoo.com/fr/collections/saturn-series/products/elegoo-saturn-3-resin-3d-printer-12k

https://download.elegoo.com/04%20LCD%20Printer/22%20Mars%205%20Ultra/ELEGOO%20MARS%205%20Ultra%20User%20Manual%20Version-Multilingual-20240504-V2.pdf

https://download.elegoo.com/04%20LCD%20Printer/10%20Saturn%202/Manual/ELEGOO%20SATURN%202-Manual%20Book-English-20220615.pdf

https://download.elegoo.com//04%20LCD%20Printer/20%20Saturn%204%20Ultra/Saturn%204%20Ultra-User%20Manual-20240315-V1.pdf

 

Imprimante résine ELEGOO Saturn 4 Ultra

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N'oubliez pas d'agiter la bouteille de résine avant/après utilisation!

Caractéristiques :

Principe :

L'imprimante résine ELEGOO Saturn 4 Ultra repose sur la technologie de stéréolithographie (SLA) ou plus précisément sur la méthode de Photopolymérisation par laser (ou MSLA, pour "Masked Stereolithography"). Voici le principe de son fonctionnement :

Avant l'impression :

Veuillez slicer votre modèle 3D au format .stl à l'aide du logiciel CHITUBOX, puis exporter votre fichier slicé .ctb sur une clé USB.

Assurez vous que la plaque de construction et le réservoir de résine sont propres et qu'il n'y a pas de bosses ou de bavures. Si c'est le cas, nettoyez les avec des serviettes en papier et de l'alcool.

Processus d'impression :

1) Allumer l'imprimante (le bouton d'alimentation est situé à droite de l'imprimante)

IMG_20250320_151820.jpg

2) Au démarrage, l'imprimante effectue une auto-vérification de l'appareil, notamment des composants matériels clés pour éviter toute panne d'impression due à des dysfonctionnements matériels.
Ne touchez pas l’imprimante pendant le processus d’auto-vérification.

image.png

3) Remplissez le réservoir de résine à au moins 1/3 de son volume, mais ne dépassez pas la position de la ligne MAX. Si le niveau de résine est insuffisant, l'impression ne pourra pas débuter. 

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4) Couvrez le capot anti-UV de l'imprimante.

5) Insérez la clé USB contenant votre fichier préalablement slicé dans le port USB de l’imprimante.

6) Accédez au menu de l’écran tactile. Sélectionnez votre fichier slicé. Vérifiez les paramètres d’impression sur l'écran (type de résine, temps de durcissement, etc). 

7) Appuyez sur Démarrer l'impression pour commencer.

8)  Pendant l’impression, surveillez l’avancement pour vous assurer que la première couche adhère correctement à la plaque de construction. Si nécessaire, vous pouvez mettre l'impression en pause ou l'arrêter pour ajustez les paramètres.

Une fois l'impression terminée:

Soulevez la poignée pour retirer la plaque de construction et utilisez une spatule pour enlever délicatement le modèle. 

image.png

Post-traitement

L'objet doit être nettoyé à l'alcool isopropylique (isopropanol) pour éliminer l'excédent de résine. Ensuite, il est essentiel de durcir l'impression sous lumière UV pendant quelques minutes afin de compléter la solidification.

Enfin, n'oubliez pas de nettoyez la plaque de construction et le réservoir de résine avec des serviettes en papier et de l'alcool.

Caméra IA

Dans l'interface de gestion de l'imprimante, vous pouvez activer la caméra AI pour observer la situation d'impression en temps réel. Vous pouvez également activer l'option time-lapse avant de commencer une impression. Les vidéos vont être sauvegardées dans l'historique.

Notes : 

Précautions

Utilisation de Chitubox (slicer):

Il faut vérifier si les réglages du slice correspondent aux réglages optimaux pour la combinaison résine/imprimante. Pour référence, des indications sont données dans le tableau ci-dessous (information pas infaillible, a prendre comme premiers réglages à modifier lors de

Manufacturer Resin Type Resin Color Layer Height Bottom Layer Count Bottom Exposure Time (s) Exposure Time (s) Light Off Delay (s) Bottom Light Off Delay (s) Lift Speed (mm/min) Temperature (°C) Retraction Speed (mm/s)
Anycubic Basic High Clear 0.05 mm 5 35 10 default default 90 25 default

Ces réglages sont à faire de manière suivante:

Impression Résine : Paramètres, Conseils & Astuces

Pour les Paramètres :

Hauteur de couche : 0.05 en général, pas moins de 0.03 et pas plus de 0.1.
0.1 est bien pour les résines transparentes car elles laissent "trop" passer la lumières pour bien s'imprimer en fines couches.

Nombre de Bottom Layers : 4 à 6 (2 à 4 si avec couches de transitions)

Nombre de Couche de Transitions : 0 à 8
Normalement les couches de transition ne sont pas nécessaires, sauf pour certaines résines exotiques.

Exposition des Couches Normales : à Qualibrer.
Il faut normalement recalibrer dès qu'on change, mixe, ou pigmente des résines.
Cependant on peut approximer en changeant légèrement si on pigmente légèrement par exemple.
Plus la résine est transparente, plus le temps d'exposition doit être long.
Quand les pigments sont légers et blancs/clairs, il dispersent la lumière et on peut donc réduire le temps d'exposition, à l'inverse quand ils sont concentrés et noirs/foncés, ils absorbent trop et il faut garder un temps d'exposition élevé comme pour la résine transparente.
En général Résine Blanche < Colorée / Grise < Noire < Transparente Colorée < Transparente

Exposition Bottom Layers : Max 10x l'exposition normale, peut descendre à 4x l'exposition normale dans certains cas.
Étant donné que les premières couches sont celles qui fixent l'impression au plateau, il s'agit surtout de trouver un bon compromis entre "l'impression est bien fixé sur le plateau" et "l'impression n'est pas trop difficile à détacher du plateau".
Donc plus l'impression est petite, plus il est possible de baisser ce paramètre pour que retirer la pièce du plateau ne soit pas un calvaire.

Rest Time Before Release : 0.5s
Permet un temps mort à la résine pour arrêter sa polymérisation avant levage.

Rest Time After Release : 0.5s
Permet un temps mort au moteur pour bien partir dans l'autre sens.

Rest Time After Retract : 2s
Permet à la résine d'arrêter de bouger avant polymérisation.
Les impressions avec une grande section/surface de couche (+ de 5x5cm²) peuvent nécessiter + pour une qualité parfaite.
Plus la résine est visqueuse, plus il faut augmenter.
2 secondes suffisent pour la grande majorité des impressions et résines
Explication Complète : https://ameralabs.com/blog/light-off-delay-blooming/

Distance de Levage / Lift Distance : 4 + 3 (7 mm total suffisent largement)
Distance de Rétractation / Retract Distance : 5.5 + 1.5 (paramètre pas très important)

Bottom Lift Speed : 15 mm/min (+ 1000 mm/min pour vitesse max)
Avoir une levée très lente sur les premières couches coute très peu en temps et permet de s'assurer qu'elles soient bien décollées.

Lift Speed : Entre 0 et 60 "safe" OU Entre 180 et 240 (jusqu'à 300 pour film ACF)  (+ 1000 mm/min pour vitesse max)
Il faut éviter les vitesses entre

Retract Speed : 180 + 60 mm/min "safe" ou 1000 + 300 "rapide"

Bottom Tolerance Compensation : b -0.1mm (quand imprimé directement sur le plateau, pour réduire le grossissement des premières couches)

Anti Aliasing Level : 4 (Dépend des résines, mais trop long et dur à calibrer, 4 est bien dans la majorité des cas)
Explication Complète : https://www.liqcreate.com/supportarticles/explained-tested-anti-aliasing-aa-and-blur-in-resin-3d-printing/