Test de l’imprimante 3D Bottom-up V3+

Polysculpt vous propose cet article rédigé par Nicolas Tranchant, le gérant de la Bijouterie Vivalatina. Cette solution technologique tranche complètement avec les autres tests d’imprimantes 3D testées sur ce site, toutes prêtes à fonctionner en sortie de l’emballage.

Dans le cadre de mon activité de bijouterie, je suis amené à utiliser l'impression 3D pour la création des masters coulables de certains de mes bijoux.

Réalisant essentiellement des pièces uniques et complexes pour mes clients, j'ai besoin d'imprimer rapidement et fidèlement des masters en cire pour nos créations. J'ai débuté mon travail sur l'impression 3D en 2015 avec l'achat d'une imprimante 1200 Projet de 3DS dont un bon compte rendu est publié ici-même.
J'ai par la suite changé d'imprimante, en choisissant une Draken de la société 3DFacture qui est également une imprimante 3D de type SLA offrant une plus grande surface d'impression que la 1200 et la liberté de gérer les paramètres d'exposition lumineuse à souhait, me permettant de travailler avec des résines plus économiques que celles de 3DS et surtout coulables

Puis je me suis tourné maintenant vers une imprimante 3D, SLA toujours, mais d'un type nouveau pour moi puisque imprimant du bas vers le haut au contraire des deux imprimantes précédentes qui sont du type Bottom-Up.

L'imprimante DLP Top-Down en cours d'impression

Principe de fonctionnement de l'imprimante

Les imprimantes SLA Bottom-Up impriment une couche de résine emprisonnée entre la plaque d'impression ou la couche antérieure et un film plastique ou une surface en silicone transparent au fond d'un bac d'impression.

Au contraire, l'imprimante SLA Top-Down imprime à l'air libre la couche superficielle du bain de résine directement sur la plaque d'impression ou bien directement sur la couche antérieure de résine polymérisée.

Comparatif des deux types d'imprimantes DLP

L'avantage évident de ce type de choix technologique est que l'on supprime le besoin d'un bac d'impression anti-adhérent et que la pièce imprimée n'est soumise à aucune contrainte lors de l'impression, éliminant tout risque d'impression avortée et tout risque de décalage de couche.

L'imprimante dont il s'agit ici, permet donc de s'affranchir du fournisseur de bac anti-adhérent et de rester libre quant au choix de la résine que vous souhaitez imprimer. (Note de Thomas : sans compter l’économie sur le long terme, en tout cas sur une imprimante utilisant des bacs avec un fond en silicone qui s'usent vite)

Où trouver ce type d'imprimante ?

Il y a très peu de ce type d'imprimante sur le marché. Ce modèle un peu particulier n'est vendu par aucune société spécialisée mais elle le fruit du travail de Frédéric Lautré, un autodidacte qui l'a montré et mis au point dans son garage. Vous pouvez consulter son site web présentant son travail ou sa page Facebook.

La présentation semble légère, mais pourtant cette imprimante donne de bien meilleurs résultats en terme de fiabilité et de coût que les deux machines précédemment citées pour une précision identique. La machine est vendu en kit, à monter soi-même.

À l'ouverture du paquet, on trouve les éléments de guidage du plateau d'impression, la carte électronique et le moteur, les câbles et de quoi faire la partie électrique pour la connexion du moteur à la carte.

Cela peut sembler un peu compliqué, mais un tutoriel en ligne permet de monter pas à pas la machine sans tracas. Pour ma part, j'ai monté la machine en suivant les indications du tutoriel de montage. Le montage qui se passe sans soucis, j'ai juste supprimé certaines vis fixant les paliers de la vis sans fin au bâti, le système étant hyperstatique et me générant des à-coups lors des premiers réglages.

Pour le montage il faut une scie sauteuse, une perceuse a main et un fer a souder pour souder quelques fils. Le temps d'assemblage estimé est de 3 h mais losrque l'on a l'expérience, personnellement j'y suis allé lentement et j'ai recommencé plusieurs fois certaines pièces. J'ai mis une semaine pour le montage en parallèle de mon travail avec les aller retours au magasin de bricolage.

Voici quelques photos montant les étapes de la fabrication, bâti en CTP 18 mm pour la base et le dos de la machine et CTP 12 mm pour les parties latérales.

Et une fois l'assemblage fini avec une couche de peinture :

Une petite note sur la construction: Frédéric (le constructeur) vend maintenant une machine v4 comprenant la mécanique, la structure et la carte qui permet d'éviter cette partie de construction. Le principe de la V4 est le même que la V3 ou V3+.

L'encombrement final de la machine est de 30 cm de large, pour 28 cm de profondeur et 65 cm de hauteur. Notez que ces mesures varient selon votre choix de structure.

Pour ce qui est de ma machine, il s'agit d'un mélange constitué de la mécanique de la machine version V3 mise au point par Frédéric avec la carte version V4 de la machine d'ou ce nom de V3+. Concernant la V3+ et la V4, il s’agit de la même électronique, du même logiciel mais pas de la même machine puisque la mécanique de la V4 est bien plus petite et est destinée à la bijouterie pour l’impression de petites pièces alors que le kit de la V3+ présenté ici permet d’imprimer aussi bien des petits que des gros objets.

Comme on le voit, l'aspect esthétique est bien moins design que ce que l'on peut voir sur le marché. Par contre, pour ce qui est des performances en terme de précision, je suis aussi précis qu'avec la 1200 Projet ou bien la Draken pour une fraction du coût de ces machines, 1200 euros en comptant le projecteur Acer 6510bd.

Le plateau d'impression que j'ai choisi et installé fait 80 x 120 mm, mais surtout, je peux l'utiliser à 90% quasiment contrairement à ma Draken dont la surface d'impression effective était de 50 x 80 mm environ, beaucoup moins grand que la taille de la plaque d'impression qui elle était de 110 x 190 mm. Et ne parlons même pas de la 1200 Projet...

Vue du plateau d'impression fait maison de 80 x 120 mm.

 

6 pièces en cours d'impression, réparties sur l'ensemble du plateau, l'ensemble des pièces sort sans soucis, tout le plateau est donc utilisable pour l'impression.

La mise au point et réglages

La mise au point mécanique se fait sans soucis si le montage du bâti est bien fait avec une attention toute particulière pour le respect des perpendicularités. J'ai fait le montage avec juste une grande équerre et un défaut de quelques degrés de perpendicularité
n'impactera pas la géométrie imprimée. Avoir un niveau sera suffisant pour éviter toute grosse erreur de perpendicularité.

Mon seul souci a été le montage hyperstatique de la vis sans fin, il faut mettre le moins de vis possible pour le montage de la vis et le soucis est résolu. La vis sans fin est fixée au moteur, qui est lui-même fixé au bâti et passe par deux guide fixés au bâti qui créé le système hyperstatique. J'ai desserré les vis du moteur, et deux des quatres vis fixant la vis sans fin au bâti et j'ai supprimé les deux autres si bien que la vis ne communique que le mouvement de translation vertical au chariot de translation sans offrir de contraintes en X et Y.

Pour le montage du projecteur, j'ai pris le parti de faire dès le départ une plaque perforée me permettant de placer mon projecteur à 6 hauteurs différentes afin de pouvoir modifier la taille de la surface imprimée.

La mise à hauteur 0 du plateau d'impression se fait automatiquement via un interrupteur. Il faudra donc toujours régler la hauteur de la résine dans le bac d'impression en fonction du 0 de la machine. Cela est totalement nouveau pour le nouvel utilisateur mais se fait très facilement une fois que l'on a pris en main la machine. Grâce à cela, on ne doit faire la calibration du projecteur qu'une seule fois.

Le paramètre le plus important selon moi pour faire une bonne impression et avoir une bonne adhérence des pièces à la plaque d'impression est de faire beaucoup de perçage de la plaque d'impression afin que la résine arrive à raz de la plaque d'impression lorsque l'on se trouve au 0 machine. Si cela n'est pas le cas, on se retrouve avec une surépaisseur de résine lors de la première exposition, trop épaisse pour permettre une bonne polymérisation de la résine et donc une adhérence de la pièce à la plaque. La résine gonfle alors sans polymériser vraiment et cela empêche une bonne adhérence à la plaque d'impression.

Concernant la plaque, les trous servent à l'écoulement de la résine pour alimenter la couche a imprimer mais aussi évacuer la surplus de résines lorsque le plateau d'impression remontre. Un manque de perforation va générer un bulbe de résine en surépaisseur sur le plateau de faire rater l'impression. Cela réduit effectivement la surface d'adhésion de la pièce avec le plateau mais puisque la pièce ne voit aucune contrainte, cela ne pose aucun soucis.

Le logiciel de gestion de l'impression

C'est certainement le plus de cette machine, elle vient avec un logiciel spécifiquement développé par Frédéric pour gérer l'impression.

J'utilisais Creative Workshop auparavant avec ma Draken, qui est un software en licence creative common qui offre certaines limites et parfois des plantages. Le logiciel développé par Frédéric semble un peu compliqué au premier abord, mais devient simple d'utilisation une fois que l'on a suivi les instructions.

Vue du panneau de configuration des paramètres d'impression

Le panneau de configuration permet de gérer tous les paramètres d'impression ainsi que les dimensions des supports d'impressions verticaux ou décalés.

Un outil du logiciel que j'apprécie particulièrement est le fait de visualiser notre pièce en tranches sur le plateau et ainsi vérifier les parties "en l'air" qui nécessitent un support d'impression.

Vue en coupe de notre pièce, toute partie en l'air apparaît clairement, permettant de positionner les supports le mieux possible.

Le logiciel offre 5 épaisseurs d’impression : 12,5 microns, 25 microns, 50 microns, 75 microns ou bien 100 microns.

Résultats d'impression

J'utilise des résines de la société B9creations, qui sont abordables et coulables. Le paramétrage du temps d'exposition est de 17 secondes avec mon projecteur Acer 6510bd, alors qu'il était de 13 secondes avec ma Draken. Notons qu'il est de seulement 1 secondes pour certaines
résines FunToDo.

L'oxygène de l'air semble perturber la polymérisation de la résine qui nécessite alors un temps d'exposition plus long.

Deux bagues imprimées avec la B9 Emeraude de B9creations sur la machine

 

Impression d'une chevalière gravée

Prix

Concernant le coût de cette imprimante, j'en ai eu pour 600 EUR avec la livraison pour le kit V3+, 500 EUR de projecteur et environ pour les élements de constructions (plateau d'impression, chariot de translation, bois, vis, etc...). On obtient un kit très performant pour un prix très raisonnable, surtout pour une imprimante de type "Bottom Up".

Conclusion pour cette imprimante de type Bottom-Up

Pour résumer en quelques lignes cette machine par rapport à la 1200 projet et la Draken , les points positifs sont:

  • Précision en XYZ identique aux concurrents
  • Pas de pièces cassées ou partiellement imprimées
  • Le coût est bien inférieur aux autre machines à l'achat
  • Aucun frais de consommables hors résine
  • Liberté d'utiliser toutes les résines du marché
  • Le support rapide donné en ligne via email ou skype par un technicien et non un commercial

Les points négatifs sont :

  • Le montage peut en rebuter certains et paraître compliqué pour qui n'a jamais utilisé d'imprimante 3D SLA
  • il manque des supports vidéos pour expliquer le principe de fonctionnement de la machine et comment faire les premiers réglages (3DS est une référence pour cela avec leurs vidéos limpides)
  • Le support moteur manque dans le kit, bien que ce soit une pièce économique et pratique (apparemment ce support est fourni dorénavant dans le kit).

Je tiens à préciser pour conclure que la nouvelle machine mise au point, la V4 est entièrement livrée avec sa mécanique, le bâti et sa carte électronique, si bien que mes commentaires n'ont de portée que pour la version de ma machine.

 

6 Commentaires
  1. FR3Dprint 4 mois Il y a

    Merci à Nicolas pour cet article.
    J’ajouterais juste 2 précisions: concernant le coût incluant la livraison… c’est pour une livraison au Mexique. Pour la France c’est bien sûr moins onéreux. Concernant la V4 toute montée: il s’agit de la même électronique, du même logiciel mais pas de la même machine puisque c’est une mécanique bien plus petite. La machine assemblée est destinée à la bijouterie pour l’impression de petites pièces alors que le kit présenté ici, permet d’imprimer aussi bien des petits que des gros objets.

  2. Auteur
    Thomas 4 mois Il y a

    J’ai fait la correction dans l’article en précisant la différence de la V3+ et la V4 🙂

  3. Emilien 4 mois Il y a

    Bonjour,

    Article très intéressant, le fait de ne pas avoir de coating sur le fond du VAT est un point positif.
    Quelques questions :
    Quelle est la résolution XY maximum ?
    N’y a t il pas des différences d’épaisseur de couches entre les bord du bac et le centre ?
    Il y a t il un temps d’attente après le mouvement du plateau pour que la résine se stabilise ?
    Les trous de la build plate empêchent ils de sortir les bagues droite avec un seul support au talon ?

    Si je comprends bien c est le rétroprojecteur qui descend avec le plateau, question idiote : pourquoi c est pas le bac qui monte ?

    Merci.

  4. nicolas de vivalatina 4 mois Il y a

    Bonjour Emilien,
    la résolution de la machine dépend du projecteur et de sa distance à la plaque d’impression (moi je dois avoir 25/30 microns).
    les dimensions de ma zone d’impression actuelles sont de 55×90 mm environ et je n’ai pas remarqué de différence d’épaisseur de couche selon l’emplacement de la pièce.
    oui il y a un temps d’attend après mouvement du plateau, le recommandé est de 5 secondes mais moi je tourne avec 3 secondes sans soucis.
    pour les trous, cela dépend de leur diamètre et de la taille du talon.

    pour la dernière question, le projo et le bac sont fixes, c’est le plateau qui est motorisé et qui descend dans le bac.

  5. Emilien 4 mois Il y a

    Bonjour Nicolas,

    Ok merci je vois mieux le système, oui c’est logique, je suis idiot, le projo ne bouge pas car le niveau de résine dans le bac ne descends pas puisque la pièce s’enfonce dedans, c ‘est un peu déconcertant de tout avoir a l’envers….

  6. Auteur
    Thomas 4 mois Il y a

    Emilien : quand on est habitué aux autres imprimantes, oui. Il est vrai que le Bottom-Up à de nombreux avantages, surtout sur le peeling qui est LE point noir des autres imprimantes, D’ailleurs je suis étonné que personne d’autres mis à part certains autres constructeurs (comme EnvisionTec) n’utilisent pas cette technique. Une histoire de brevet peut être…

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