Parmi les matériaux d'impression 3D, les résines constituent un cas particulier. Alors que les filaments et les poudres sont basés sur des matériaux thermoplastiques destinés à être façonnés par la chaleur (soit par extrusion soit par frittage), les résines sont basées sur un mélange liquide réactif d'oligomères, d'agents de réticulation et d'initiateurs.

Cette différence est particulièrement importante car des stimuli tels que la lumière, la température et l'oxygène peuvent déclencher et favoriser la réaction de polymérisation. Cela implique non seulement que la résine nécessite une meilleure conservation que les filaments, mais aussi qu'elle a une date d'expiration.

En présence de lumière, les oligomères présents dans la résine commencent à se lier les uns aux autres dans un processus appelé polymérisation. Lorsqu'une quantité suffisante d'oligomères est liée, la résine se solidifie, cependant, jusqu'à la solidification, la viscosité de la résine augmente.

Effet de la Lumière sur les Résines

Les résines d'impression 3D comprennent des photo-initiateurs, des molécules qui, en présence de lumière, déclenchent la réaction de polymérisation en faisant que les oligomères se lient entre eux. Bien que les initiateurs utilisés soient particulièrement sensibles à la lumière bleue et aux UV (405 nm, 385 nm et 365 nm), cela ne signifie pas qu'ils ne peuvent pas être activés par d'autres types de lumière, ils réagissent simplement plus lentement.

C'est pourquoi pour préserver les résines dans les meilleures conditions possibles, elles doivent être protégées de tous les types de lumière. Il est recommandé de retirer la résine du bac lorsqu'elle n'est pas utilisée pour l'impression et de la stocker dans le récipient fourni par le fabricant. La plupart des imprimantes 3D à résine comprennent un couvercle ambre ou rouge pour protéger l'intérieur de l'entrée de lumière bleue.

Image 1: Réservoir de Résine. Source: FormLabs.

Bien que ce soit une solution efficace pour protéger la résine pendant de courtes périodes, cela n'empêche pas la dégradation à moyen et long terme. Certaines imprimantes comprennent des réservoirs interchangeables avec un couvercle pour stocker la résine, cependant, cette solution n'est recommandée que si une nouvelle impression est prévue dans un court laps de temps.

Effet de la Chaleur

Bien que la température n'ait pas autant d'influence que la lumière, et en général ne provoque pas de polymérisation spontanée, elle affecte la réactivité. Généralement, la réaction de polymérisation est favorisée en présence de températures élevées, ce qui la rend plus rapide. Il est recommandé de toujours stocker les résines à des températures inférieures à 20 ºC, avec une température optimale entre 10 ºC et 15 ºC.

Pour cette raison, il est recommandé d'imprimer toujours à des températures supérieures à 20 ºC.

Effet de l'Humidité sur les Résines

Une chose qui n'est généralement pas prise en compte lors du travail avec des résines est l'influence de l'humidité. Les premières résines acryliques pour l'impression 3D avaient une faible hygroscopicité, donc l'humidité n'était pas un problème, cependant, l'émergence de nouvelles résines techniques, certaines avec une plus grande capacité à absorber l'eau comme les types ABS ou Tough, rend recommandé de stocker ces résines dans des environnements à faible humidité.

Généralement, l'humidité dans une résine ne produit pas d'effets visibles sur les pièces et n'est généralement pas la cause d'échecs d'impression, cependant, elle peut altérer les propriétés mécaniques finales de la pièce.

Récupération de la Résine après l'Impression

Pendant l'impression, la résine dans le bac se dégrade partiellement en raison de fuites de lumière et de la chaleur générée par la source d'éclairage. Cela entraîne généralement une augmentation de la viscosité de la résine, ainsi que l'apparition de résidus solides et d'impuretés.

Image 2: Filtre à Résine. Source: Filament2Print.

Pour récupérer la résine et prolonger sa durée de vie, elle doit être filtrée après chaque impression pour éliminer les résidus solides et les impuretés. Il est également recommandé de la mélanger avec de la nouvelle résine avant la prochaine impression pour réduire sa viscosité et améliorer sa réactivité.

Résines Certifiées pour la Biocompatibilité

Les résines certifiées pour la biocompatibilité nécessitent une conservation spéciale car, en plus de garantir leur bonne conservation, il faut éviter la contamination avec d'autres résines ou impuretés pour garantir leur certification. Les recommandations suivantes doivent être suivies:

• Il est très important de manipuler les résines dans un environnement aseptisé et de toujours porter des gants et un masque.
• Il est essentiel d'utiliser toujours des réservoirs et des plateformes indépendants pour chaque résine. Si cela n'est pas possible, l'imprimante 3D ne doit être utilisée qu'avec des matériaux ayant le même degré de biocompatibilité.
• Si d'autres accessoires ou outils, tels que des filtres ou des spatules, sont utilisés, un par type de résine ou des outils jetables doivent être utilisés.
• Pour le filtrage, il faut toujours éviter d'utiliser des filtres à base de fibres (papier, tissus, PP, etc.) en raison du risque de détachement de fibres et de contamination. Idéalement, un tamis ou un treillis en acier inoxydable d'au moins 200 mailles devrait être utilisé.

Date de Péremption

Il est courant que les résines incluent une date de préférence d'utilisation ou une date de péremption. Cette date est indicative et n'implique pas qu'une résine ne puisse pas être utilisée après cette date, mais plutôt que c'est la date jusqu'à laquelle le fabricant peut garantir le bon état de la résine si le récipient n'a pas été ouvert.

Une fois que le récipient de résine est ouvert, cette date devient sans importance, car sa durée de vie dépendra de son utilisation et de sa conservation appropriée.