PolyJet

S’il y a bien une technique qui incarne le mieux la magie de l’impression 3D, c’est le PolyJet. Là où d’autres techniques se limitent souvent à un seul matériau ou à une seule couleur à la fois, le PolyJet repousse toutes ces limites. C’est la seule technologie capable d’imprimer un objet à la fois rigide et souple, transparent et opaque, et ce dans des milliers de couleurs différentes.

Le PolyJet est souvent comparé à une imprimante jet d’encre 2D classique comme celle que l’on a à la maison, mais en trois dimensions. Au lieu d’encre sur du papier, cette machine projette du plastique liquide, couche par couche, pour créer les prototypes les plus réalistes actuellement possibles.

Comment fonctionne le PolyJet ?

Le cœur d’une imprimante PolyJet est une tête d’impression équipée de centaines de buses microscopiques (nozzles). Cette tête se déplace à très grande vitesse d’avant en arrière au-dessus du plateau de fabrication. Pendant ce mouvement, elle projette de minuscules gouttelettes de photopolymère liquide (résine) sur le plateau.

Juste à côté des buses sont montées de puissantes lampes UV. Dès que les gouttelettes touchent la surface, elles sont exposées à la lumière UV et durcissent immédiatement. Aucun post-traitement au four n’est donc nécessaire ; le modèle est directement prêt et rigide dès sa sortie de l’imprimante.

Matériaux numériques : la véritable puissance

Ce qui rend le PolyJet unique, c’est que la tête d’impression peut projeter plusieurs types de liquide en même temps. Imaginez : vous avez un réservoir de plastique blanc rigide, un réservoir de matériau noir caoutchouteux, ainsi que des réservoirs de cyan, magenta et jaune.

L’imprimante peut mélanger ces matériaux à l’échelle microscopique, avant même qu’ils ne durcissent. C’est ce que l’on appelle les « Digital Materials ». Vous voulez un matériau gris légèrement flexible ? L’imprimante mélange simplement 50 % de caoutchouc noir et 50 % de plastique blanc. Cela permet de définir avec précision la dureté (valeur Shore) d’une pièce.

Cela permet par exemple d’imprimer une brosse à dents en une seule fois : un manche rigide avec une prise souple en caoutchouc, entièrement en couleur, sans aucun assemblage.

Des supports qui se dissolvent

Comme le PolyJet fonctionne avec du liquide, le support est crucial pour les parties en surplomb. L’imprimante utilise pour cela un matériau spécial de type gel. Ce matériau ne durcit pas complètement comme le modèle lui-même.

Après l’impression, le modèle est entièrement encapsulé dans ce gel. Vous pouvez le retirer facilement avec un jet d’eau haute pression ou en plaçant le modèle dans un bain spécial. Comme il n’est pas nécessaire de casser ou de couper les supports, les surfaces qui étaient soutenues restent parfaitement lisses. C’est un grand avantage par rapport au FDM ou au SLA.

Applications : de l’hôpital au plateau de tournage

En raison du coût élevé des matériaux, le PolyJet est principalement utilisé là où le réalisme et le niveau de détail sont d’une importance inestimable :

• Modèles médicaux: Les chirurgiens utilisent le PolyJet pour imprimer des copies exactes d’organes avant une opération. Ils peuvent rendre les vaisseaux sanguins transparents, donner une autre couleur aux tumeurs et reproduire une texture souple des tissus.
• Électronique grand public: Des prototypes de télécommandes ou d’écouteurs qui ressemblent et se comportent comme le produit final, y compris avec des boutons en caoutchouc et des petits écrans transparents.
• Cinéma et mode: Des accessoires et des éléments de décor aux géométries impossibles et aux couleurs éclatantes.

Les inconvénients

Le PolyJet est fantastique, mais pas parfait. Les matériaux sont des photopolymères, ce qui signifie qu’ils restent sensibles à la lumière UV. Si vous laissez une impression PolyJet plusieurs mois au soleil, elle peut se décolorer ou devenir cassante. En outre, les propriétés mécaniques sont souvent moins bonnes que celles du SLS ou du FDM ; cette technologie est vraiment destinée au « look and feel », pas aux fortes contraintes.