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Xolo veut accélérer l’impression 3D grâce à un procédé volumétrique

imprimante 3d xube

La vitesse de l’impression 3D continue d’être au centre de toutes les attentions. Là où certains fabricants choisissent plutôt de concentrer leurs efforts sur l’automatisation de cette technologie, d’autres tentent carrément de s’affranchir de sa fabrication par ajout de couches. En effet, malgré ses progrès, cette méthode est encore relativement lente par apport aux procédés classiques, ce qui la rend difficilement compatible avec la production en grande série. Partie de cette problématique, une entreprise allemande du nom de « Xolo » a développé une imprimante 3D d’un nouveau genre s’appuyant sur une méthode de fabrication additive dite « volumétrique ».

Dans la prestigieuse revue Nature, la jeune pousse explique comment sa technologie baptisée « xolographie », plutôt que de s’appuyer sur une conception couche par couche ou sur un laser, projette un motif dans un bac rempli de résine photopolymère transparente plusieurs fois, et sous tous les angles. Largement inspirée de la lithographie axiale calculée (LAC), cette technique d’impression 3D résine, consiste à croiser deux sources lumineuses à travers la résine. Tandis que la première vient activer des molécules photo-initiatrices bicolores dissous dans le matériau liquide, la deuxième provoque la photopolymérisation de la résine là où les molécules ont été activées. Une fois l’impression terminée, le reste du gel peut être évacué grâce à un rinçage avec un solvant, révélant l’objet solide entier.

Avec son imprimante 3D « xube », la jeune pousse allemande serait ainsi capable de concevoir des pièces en seulement 20 secondes pour les plus petites, et 5 minutes pour les plus volumineuses. À titre de comparaison, les imprimantes 3D résines les plus rapides mettraient au moins 1 heure de plus.

Principe de la technologie Xolographie

Principe de la technologie Xolographie

Xolo n’est pas le premier à faire de l’impression 3D directe sans ajouts de couches. Le plus connu étant probablement Carbon (anciennement Carbon 3D), une start-up californienne qui depuis 2013 exploite une technologie Digital Light Synthesis™ (anciennement CLIP) capable d’imprimer en continu grâce à l’utilisation de lumière et d’oxygène. En plus de s’affranchir de la fabrication couche par couche et de structures de soutien, cette méthode offre l’avantage d’utiliser des matériaux qui ne convenaient pas jusqu’alors à l’impression 3D, comme des matériaux flexibles ou caoutchouteux.

Côté caractéristiques, la Xolo dispose d’un petit volume de fabrication de 50 x 70 x 90 mm. Très compacte donc (50 x 50 x 50 cm), la machine comprend deux lasers 405 nm et un DLP UHD pour la projection de chaque image, et a une résolution optique de 0,03 mm sur les axes XY et de 0,05 mm sur l’axe Z. Pour l’heure, la Xolo est uniquement employée à des fins de recherches, on ignore donc si elle sera commercialisée. Il ne fait en revanche aucun doute sur les capacités de cette technologie à ouvrir de nouvelles applications, y compris dans le secteur de l’aérospatiale. L’impression 3D volumétrique est en effet la technique de fabrication additive qui fonctionne le mieux en apesanteur.

D’autres procédés similaires visant à s’affranchir de l’approche couche par couche se sont fait connaître ces dernières années, comme par exemple l’impression 3D à partir d’hologramme. En 2019, le géant de l’informatique IBM avait déposé un brevet à propos d’un système holographique dite acoustique. Dans le même genre, un an plus tôt, une équipe de chercheurs russes de l’Université d’Etat de Tomsk avait présenté un système d’impression 3D par lévitation.

pièces en résines imprimées selon le principe de principe de Xolographie

Pièces en résines imprimées selon le principe de principe de Xolographie (crédits photos Xolo)

Alexandre Moussion