Souvent considérées comme similaires, les technologies DLP et LCD sont en réalité très différentes. Si vous cherchez à imprimer des matériaux haute performance et que vous avez besoin de précision et de qualité, ne vous laissez pas tromper en pensant qu'elles sont interchangeables. Voici quelques raisons qui expliquent pourquoi.
À mesure que l'impression 3D fait son chemin dans la production, de plus en plus de technologies permettant d'imprimer des pièces de qualité industrielle voient le jour. Parmi celles-ci, les technologies DLP (Digital Light Processing) et LCD (Liquid Crystal Display, également appelée stéréolithographie masquée ou mSLA) sont celles qui progressent le plus. Toutes deux utilisent une résine photopolymère dans un bac pour créer des pièces, couche par couche, en projetant de la lumière, et toutes deux offrent des temps d'impression rapides en projetant une couche entière à la fois. Les acteurs proposant des technologies LCD (Nexa3D, Photocentric et les imprimantes bas de gamme comme Anycubic et Phrozen, etc.) comparent leur technologie LCD à la technologie DLP, mais c'est comme comparer des pommes et des oranges. Les deux technologies présentent en réalité plusieurs différences essentielles qu'il est important de comprendre, car elles délimitent fondamentalement les possibilités des imprimantes, c'est-à-dire les matériaux et les géométries qui peuvent être imprimés avec succès. DLP vs LCD - Examinons les différences et leur incidence sur les capacités des imprimantes.
Projection lumineuse - La technologie DLP utilise un projecteur numérique pour projeter de la lumière sur la résine, créant ainsi une impression très précise et détaillée. La technologie LCD utilise un ensemble de LED qui sont projetées à travers un écran de masquage. Ces multiples sources de lumière UV, dont l'intensité varie inévitablement légèrement, rendent le résultat moins uniforme, certains écrans présentant des fuites de lumière entre les pixels, ce qui se traduit par un durcissement moins précis de la couche. La lumière UV dégrade également rapidement et uniformément la matière organique des cristaux liquides, ce qui réduit la précision au fil du temps.
Durcissement - Les différentes méthodes de projection de la lumière entraînent un durcissement différent des pièces. L'écran LCD absorbant la majeure partie de l'énergie (jusqu'à 90 %), la technologie LCD a souvent un irradiance (quantité d'énergie par unité de surface) inférieur à celui du DLP (afin d'éviter une dégradation trop rapide des panneaux LCD). Les pièces durcies à un degré moindre dans l'impression auront des propriétés mécaniques inférieures après le post-durcissement par rapport à celles durcies à un degré plus élevé dans le système. Les pièces qui restent plus faibles peuvent nécessiter davantage de supports pour ajouter de la résistance et de la stabilité pendant l'impression, en particulier lorsqu'il s'agit de surplombs, de ponts, d'îlots et de grandes sections transversales (pièces volumineuses). Les pièces doivent également être retirées d'une imprimante LCD avec plus de précaution afin d'éviter tout dommage.
Résolution - Au cœur du moteur lumineux DLP se trouve la puce DMD (Digital Micromirror Device) de Texas Instruments, qui offre une résolution maximale de 4K. Plus la zone projetée est grande, plus les pixels projetés sont grands (et plus la résolution XY des pièces est faible). Les écrans LCD peuvent être fabriqués dans des tailles plus grandes, la technologie LCD est donc mieux adaptée à l'impression d'objets plus grands.
Tolérances - La puce DMD est fabriquée avec des tolérances très strictes, tandis que le panneau LCD est fabriqué pour être peu coûteux (une nécessité pour un consommable). Des tolérances strictes permettent une meilleure répétabilité. Les impressions DLP peuvent être reproduites de manière fiable avec des résultats constants dans le temps, ce qui en fait un choix populaire pour la production finale. Si les exigences ne sont pas aussi rigoureuses, le LCD est une alternative moins coûteuse.
Longueur d'onde - La technologie LCD est limitée à une longueur d'onde de 405 nm, car des longueurs d'onde plus élevées dégradent trop rapidement le panneau LCD. La technologie DLP intègre une source lumineuse de 385 nm. Avec un pic de réactivité de la plupart des résines inférieur à 400 nm, la technologie DLP peut fonctionner avec une plus large gamme de matériaux, en particulier les résines haute performance. La différence de longueur d'onde influence également le durcissement de la résine, la qualité des pièces et leurs propriétés mécaniques : à 405 nm, le durcissement est moins efficace, même lorsque les pièces reçoivent le même dosage d'énergie ; la lumière pénètre plus profondément, dispersant l'énergie au-delà de la couche imprimée actuelle. À 385 nm, la lumière UV reste concentrée sur chaque couche, ce qui permet une impression plus précise, tandis qu'à 405 nm, le durcissement est beaucoup plus susceptible de se propager : le durcissement s'étend au-delà de la géométrie de la pièce, durcissant trop de résine et ruinant la précision des caractéristiques complexes. L'efficacité de l'impression à 405 nm est fortement affectée par de minuscules variations de longueur d'onde, tandis que l'efficacité à 385 nm est plus stable.
Prix d'achat - La technologie LCD est généralement moins chère que la technologie DLP. Les imprimantes LCD ont une conception plus simple et nécessitent moins de composants coûteux. Le projecteur numérique utilisé dans les imprimantes DLP est un composant haut de gamme qui peut augmenter le coût global de l'imprimante, tout comme les optiques nécessaires pour utiliser la lumière UV à 385 nm, qui est absorbée par des optiques bon marché. Cela rend une imprimante LCD plus adaptée à un budget limité.
Coût total de possession - Comme la lumière UV dégrade rapidement l'écran de l'imprimante LCD, celui-ci doit être remplacé souvent. Cela en fait un consommable qui peut augmenter le coût global de fonctionnement d'une imprimante LCD. Le coût initial d'une imprimante DLP est plus élevé, mais son fonctionnement est moins coûteux. Lorsque vous comparez le coût de différentes technologies, veillez à calculer le coût total de possession plutôt que le seul prix d'achat de l'imprimante.
En conclusion : les imprimantes LCD et DLP peuvent toutes deux imprimer certaines pièces et certains matériaux. Cependant, lorsque vous commencez à vous intéresser de plus près à l'impression de conceptions spécifiques à l'aide de matériaux hautement spécialisés, pour des projets nécessitant une répétabilité, une qualité constante et une grande précision, le LCD a du mal à suivre. Où se situe la limite ? La réponse est très complexe et dépend des détails. C'est là que réside tout le problème... Consultez cet espace pour obtenir des informations plus détaillées sur le DLP vs LCD.
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