Types de résine et propriétés

Les résines disponibles pour l'impression 3D ont considérablement augmenté ces dernières années avec l'introduction de résines aux propriétés nouvelles axées sur des applications spécifiques.

Ces nouvelles résines se répartissent en trois grandes catégories : les résines pour les applications d'ingénierie, dentaires et de bijouterie. Parfois, les références ou les noms varient d'un fabricant à l'autre, ce qui peut être source de confusion lorsqu'il s'agit de choisir le bon matériau ou de trouver des équivalents entre les marques.

Résines pour des applications techniques

On peut trouver quatre grands types de résines:

• Résistance élevée avec une faible déformation à la rupture: généralement appelée "dureté" ou "rigidité". Il s'agit de résines dont le comportement élastique est similaire à celui des résines standard, mais dont le module et donc la résistance sont plus élevés. Ils présentent généralement de faibles valeurs de déformation à la rupture et une faible résistance aux chocs. Leur principale propriété est la résilience. Ils se caractérisent généralement par une bonne stabilité dimensionnelle et de bonnes finitions.
• Déformation modérée à la rupture et bonne résistance aux chocs: Il s'agit des résines dites ABS ou résines à haut impact. Il s'agit de résines ayant une plus grande élasticité que les précédentes et une plus grande déformation à la rupture. Leur principale propriété est la ténacité, de sorte que leur comportement au choc est généralement bon.
• Flexible/élastique: Résines ayant un comportement flexible et élastique. En général, les deux propriétés sont présentes, cependant, dans les résines flexibles, la flexibilité prédomine, tandis que dans les résines élastiques, l'élasticité prédomine.

Image 1 : Comparaison de la résine Flexible 80A et de la résine Elastic 50A. Source : FormLabs.

• Haute température: Résines capables de supporter des températures élevées sans déformation. Il existe une grande variabilité entre les fabricants. Ainsi, si une résine haute température peut supporter jusqu'à 80 ºC, d'autres peuvent dépasser 120 ºC. C'est pourquoi il convient de consulter les spécifications du fabricant concernant la température maximale de fonctionnement.

Résines pour la bijouterie

Il en existe principalement deux types : les calcinables et les haut détaille.

• Résines calcinables: conçues pour la production de modèles calcinables pour la fabrication de moules. Leur qualité est déterminée sur la base du résidu solide laissé après la calcination. Il en existe deux types différents: ceux qui incluent des cires dans leur formulation et ceux qui n'en contiennent pas. Ceux qui incluent des cires ont tendance à laisser un résidu plus faible après la calcination, au prix d'une qualité d'impression légèrement inférieure.
• Résines à haut niveau de détail ou "model": ces résines utilisent généralement des oligomères de poids moléculaire inférieur combinés à une formulation plus réactive. Par conséquent, elles ont une faible viscosité et une grande réactivité, ce qui permet d'obtenir des modèles plus précis et détaillés.

Résines axées sur le secteur dentaire

C'est la catégorie qui présente la plus grande variété de matériaux. Bien qu'elles soient toujours associées à la biocompatibilité,elles ne le sont pas toutes, il convient donc de consulter les spécifications pour connaître leur degré de biocompatibilité. Il existe principalement six catégories nommées en fonction de l'application:

• Pour les modèles: il s'agit de résines similaires aux résines à haut niveau de détail. Elles sont destinées à la production de modèles d'évaluation ou de planification. Elles ne sont pas conçues pour être en contact avec les patients, de sorte que certains types peuvent ne pas avoir de certificat de biocompatibilité. Deux types sont disponibles : l'un pour l'usage générique ou les pièces dentaires et l'autre avec une finition de type gingival.

Image 2 : modèle imprimé en 3D avec de la résine. Source : Université.

• Pour les guides chirurgicaux ou les attelles: Destiné à la production de guides chirurgicaux et d'attelles de décharge. Elles sont généralement disponibles en couleur transparente et offrent un niveau de détail élevé. EIles doivent avoir au moins la classe de biocompatibilité IIa pour les guides chirurgicaux et IIb pour les attelles.
• Pour les implants temporaires: elles sont utilisées dans la production de facettes et de coiffes temporaires. Elles contiennent généralement des particules de céramique et sont disponibles dans les teintes VITA. Les pièces imprimées avec ces résines peuvent être ombrées et laquées pour obtenir l'apparence des pièces originales du patient. Elles doivent avoir au moins une biocompatibilité de classe IIb et il n'est pas recommandé de les utiliser sur le patient pendant plus de trois mois.

Image 3 : Implants temporaires. Source : Harzlabs.

• Pour les implants permanents: Ces derniers sont rares et coûteux, car ils requièrent une biocompatibilité de classe III. Elles sont utilisées dans la production de capsules et de facettes permanentes.
• Radio-opaque: il s'agit de résines opaques aux rayons X. Elles sont utilisées dans la production de gabarits d'alignement pour la tomographie à rayons X. Il est recommandé qu'ils aient au moins une biocompatibilité de classe IIa.
• Calcinable: similaire à celle des bijoux. Elles sont formulées de manière à laisser moins de résidus que celles destinées aux bijoux, bien qu'il soit souvent impossible de les distinguer des produits de qualité supérieure destinés à la bijouterie.