Traitement numérique de la lumière

Le Digital Light Processing, ou DLP, est un proche parent de la stéréolithographie (SLA). Les deux techniques utilisent une résine liquide qui durcit sous l’effet de la lumière UV. Mais là où la SLA est un dessinateur minutieux qui travaille avec un stylo laser, le DLP est une machine à tamponner. La différence fondamentale réside dans la source lumineuse : le DLP utilise un projecteur numérique pour exposer une couche complète en une seule fois.

Cette technologie, développée à l’origine par Texas Instruments pour les vidéoprojecteurs et les cinémas, a conquis le monde de l’impression 3D pour une raison bien précise : la vitesse. Que vous imprimiez une bague ou cinquante bagues en même temps, le temps d’impression reste exactement le même.

Comment fonctionne le DLP ?

Comme avec la SLA, une plateforme de fabrication est suspendue à l’envers dans un bac de résine liquide. Le fond de ce bac est transparent. Sous le bac se trouve un projecteur UV. Le cœur de ce projecteur est une puce DMD (Digital Micromirror Device). Cette puce contient des millions de miroirs microscopiques pouvant basculer individuellement.

Lorsque l’imprimante doit créer une couche, elle projette une image en noir et blanc de cette section spécifique contre le dessous du réservoir de résine. Les pixels blancs sont des miroirs qui réfléchissent la lumière UV vers la résine ; les pixels noirs dévient la lumière. La résine durcit ainsi exactement aux bons endroits. Cela se produit en un éclair, en quelques secondes. Ensuite, la plateforme monte, de la nouvelle résine s’écoule en dessous, et le projecteur flashe la couche suivante.

Laser vs projecteur : la course contre la montre

La plus grande différence entre la SLA et le DLP devient évidente lorsque vous remplissez complètement la plateforme de fabrication. Imaginez que vous devez écrire une page de texte. La SLA, c’est comme si vous écriviez ce texte lettre par lettre avec un stylo. Plus il y a de texte, plus cela prend du temps. Le DLP, c’est comme si vous placiez la page dans une photocopieuse et appuyiez sur le bouton. Qu’il y ait un mot ou mille mots, la copie est prête tout aussi rapidement.

En SLA, le laser doit « colorier » chaque objet séparément. En DLP, toute la couche est « flashée » en une seule fois. Cela fait du DLP le choix privilégié pour les environnements de production où l’on a besoin de grandes quantités de petits objets détaillés, comme en dentisterie ou dans l’industrie de la bijouterie.

Pixels et voxels : le débat sur la résolution

Comme le DLP utilise un écran ou une puce numérique, l’image est composée de pixels. En termes 3D, on appelle ces pixels 3D des « voxels » (Volumetric Pixels). Cela signifie que les impressions DLP peuvent théoriquement souffrir d’une surface anguleuse, comparable à une photo en basse résolution. On voit alors de petits effets d’escalier sur les bords inclinés.

Autrefois, c’était un inconvénient par rapport aux lignes fluides d’un laser SLA. Les imprimantes DLP modernes résolvent toutefois ce problème grâce à l’« anti-aliasing ». En n’activant pas complètement les pixels sur les bords du modèle, mais en les rendant gris (puissance réduite), le bord est visuellement adouci. Ainsi, la différence entre une impression DLP haut de gamme et une impression SLA est aujourd’hui à peine visible à l’œil nu.

Durée de vie et entretien

Un point important à considérer est la source lumineuse. Les imprimantes « MSLA » (Masked SLA) moins chères utilisent un écran LCD pour bloquer la lumière. Ces écrans s’usent à cause de la chaleur de la lumière UV et doivent être remplacés toutes les quelques centaines ou milliers d’heures. Les projecteurs DLP professionnels avec une puce DMD durent toutefois des dizaines de milliers d’heures sans perte de qualité, ce qui les rend plus fiables pour un usage industriel.

Quand choisir le DLP ?

Le DLP est le roi de la production en série pour les petites pièces. Si vous êtes bijoutier et souhaitez couler 50 bagues par jour, ou technicien dentaire devant imprimer des dizaines d’aligneurs pendant la nuit, alors le DLP l’emporte toujours sur la SLA en termes de vitesse. Pour des objets extrêmement grands et uniques, la SLA conserve souvent un avantage, car projeter une image nette sur une grande surface est plus difficile (et plus coûteux) que de guider un faisceau laser.