Cet article est un mélange de test et de retour d'experience de l'imprimante 3D haute résolution Form1+ (version mise à jour) produite par FormLabs. Cette imprimante est en ma possession depuis ses débuts et le contenu ci-dessous est régulièrement mis à jour pour refléter les changements logiciels et matériels de cette imprimante 3D, mais aussi vous faire part de mon apprentissage constant pour optimiser et réussir mes impressions 3D. 

Je vous propose donc mon retour sur cette imprimante, avec les découvertes de l'impression 3D "faite soi-même", les différentes surprises, bonnes et mauvaises, mais aussi tous les trucs qui vous permettront d'éviter de nombreux pièges si vous vous lancez dans l'impression 3D.

Dernière mise à jour : le 18 Février 2017

Le choix de l'imprimante 3D

Les lecteurs et membres de mon blog le savent bien, j'ai un intérêt plus que certain pour l'impression 3D et ce, depuis de nombreuses années. Cela fait maintenant quelques années que l'évolution des imprimantes à bas prix est plus que fulgurante, avec toutes les semaines l'annonce d'un nouveau modèle sur les plateformes de crowdfunding à la Kickstarter, sans parler des nombreux articles sur les sites spécialisés (ou non !) parlant d'impression 3D.

Il était temps de sauter le pas et finalement s'équiper... sauf qu'en tant qu'utilisateur de ZBrush, il était difficile de trouver et choisir une imprimante 3D qui propose une qualité d'impression décente. La majorité de ces machines est basée sur un principe d'extrusion : un fil plastique (ABS/PLA) chauffé au travers d'une buse qui dépose un filament pour former l'objet. De plus, on doit souvent mettre les mains dans le cambouis et effectuer de nombreux réglages pour arriver au but recherché. Enfin, ces dernières offrent un degré de précision assez faible pour les modèles très détaillés que peut produite ZBrush, bien que celle ci soit en constante augmentation. Certes, certains modèles sérieux existent et sont vraiment intéressant en terme de qualité, rapidité, volume d'impression et choix des matériaux, mais dans l'immédiat, la finesse d'impression est le critère premier que je cherche, même si je possède une MakerBot Replicator 2 et une Zim de ZeePro.

L'alternative à ces imprimantes à extrusion est l'imprimante haute résolution basée sur la solidification de résine sensible aux UVs. Ici, peu de choix parmi les modèles qui sont très souvent basés sur un vidéo projecteur et ayant pour défaut d'avoir un coût non négligeable lors du changement de l'ampoule. Et ici aussi, cela demande aussi pas mal de bricolage (montage, réglages, etc...) bien que de nouveaux modèles plus économes, simples d'usages et performants arrivent sur le marché.

Et arriva l'annonce de la Form1 de FormLabs sur Kickstarter : une imprimante prête à l'emploi, basée sur un laser (du vrai SLA), offrant un joli design et incluant le logiciel de gestion/préparation du modèle pour seulement $2500 (lors du lancement sur Kickstarter). Il en résulte qu'au départ, FormLabs voulait lever $100 000 pour finalement récolter près de 3 millions de dollars ! Le choix était fait et lors du Siggraph 2013, mon collègue de travail et moi-même avons décidé d'acheter cette imprimante et sommes revenus des USA avec celle-ci sous le bras...

Voici un petit résumé d'une production avec ZBrush et la Form1, de la sculpture à la phase finale de nettoyage puis le résultat du second modèle imprimé:

Ci-dessous, un exemple de production réalisé avec ZBrush et la Form1+, incluant de multiples impressions 3D : test d'assemblages de parties, prototype 1 en impression rapide, prototype 2 en petite taille, prototype 2 en grande taille, pour 2 litres de résine au total. La vidéo inclue des sous titres français.

 

Spécifications techniques

Avant de rentrer dans le vif du sujet, quelques informations techniques sur l'imprimante :

• Procédé d'impression : basé sur un laser chauffant une résine sensible aux UVs.
• Résine : propriétaire, sensible aux UVs. Résines disponibles actuellement : transparente, grise, blanche, noir, flexible et calcinable. Des résines compatibles avec la Form1 sont disponibles.
• Hauteur des couches : 200 microns (avec la résine transparente associée à la Form1+ uniquement), 100 microns, 50 microns et 25 microns.
• Résolution horizontale : 0.008 mm (diamètre du laser). Je suppose qu’il y a un delta du à la diffraction de la lumière.
• Épaisseur minimum des surfaces : 0.3 mm. Attention, 300 microns de "wall thickness" correspond à l'épaisseur minimum des surfaces conseillées. Les détails sont bien plus fins (8 microns environ)
• Taille d'impression maximum : 125 mm x 125 mm (horizontal) x 165 mm (vertical).
• Nettoyage : Alcool Isopropylique (IPA) 90% et plus.
• Taille de l'imprimante : 30 x 28 x 45 cms.
• Livré avec 1L de résine et un kit de finition (spatule, pince à épiler, bac de nettoyage, éponges absorbante et support pour le tout).
• Prix : $3300 Euros HT + frais de port (40 euros). Note : le prix en euro dépend du cours du dollars.
• Spécifications officielles.

Acheter l'imprimante et expedition

FormLabs propose une distribution de ses produits depuis sa boutique en ligne (située en Angleterre), mais aussi via le revendeur MakerShop.fr, au même tarif. Je vous conseille de passer par un revendeur français pour avoir une aide plus efficace pour toutes questions ou aide.

Maintenant que vous avez fait brûler votre carte bancaire, vous aurez le droit à un éventuel stress : savoir si l'imprimante va arriver en un seul morceau. Cette imprimante est un outil de précision et par conséquence, elle n'aime pas les chocs. Sachant qu'elle doit partir des Etats Unis, lieu de sa fabrication pour arriver chez vous (que ce soit via un revendeur ou via FormLabs directement), qu'elle doit passer entre les mains des transporteurs sans aucun scrupule avec le jeté de carton, il y a de quoi avoir peur...

Je vous rassure, l'imprimante est arrivée en parfait état alors que notre paquet était en la soute à bagage lors de notre retour des US, donc encore plus secoué que du fret classique. L'imprimante est calée dans son carton entre deux films transparents qui la sécurise, mais la laisse aussi bouger un peu pour amortir les chocs, sans toucher le bord du carton. Le système est très ingénieux et j'ai gardé ce carton au cas où l'imprimante devrait être de nouveau expédiée quelque part.

Design et installation

Une fois sur le bureau, l'imprimante ne détonne pas et fera très bonne figure à côté d'un iMac par exemple. La Finition est exemplaire, la taille assez compacte et le design est vraiment très sobre laissant supposer d'un bon produit, loin des premières imprimantes low-cost faites de bric et de broc. L’imprimante Form1 (première génération) était très silencieuse, permettant d’avoir l’imprimante un peu dans n’importe quelle pièce. Depuis la mise à jour en Form1+, celle-ci est plus bruyante et peut nuire aux environnements silencieux d’un bureau calme. Attention, le bruit est parfaitement supportable, loin du bruit des ventilateurs des imprimantes FDM. La résine de chez FormLabs est quasi inodore, ce qui permet de la laisser dans des pièces sans ventilations particulières. La seule chose à éviter est de la mettre à un endroit qui puisse être en plein soleil, la résine étant sensible aux UVs.

L'installation en elle-même est tout aussi simple : une alimentation 110-240V à brancher, un câble USB vers l'ordinateur, mettre de la résine dans le bac tout en respectant la limite... et c'est tout ! Votre imprimante est prête à l'emploi ! Il n’y a aucune calibration à faire, le seul conseil que je peux vous donner est de mettre l’imprimante à niveau (pour la résine).

Il ne vous reste plus qu'à installer le logiciel qui gérera votre modèle et l'imprimante: PreForm, disponible pour Windows et Mac OSX.

Logiciel PreForm

Il faut bien sûr un logiciel pour préparer votre impression 3D et FormLabs propose son outil fait maison, incluant les fonctions suivantes :

• Réparation des modèles (trous, topologie, etc) de façon automatique, basée sur la technologie du logiciel Netfabb.
• Orientation, déplacement, échelle et duplication des modèles.
• Rotation forcée sur l'axe vertical pour organiser au mieux le bac, fonction ô combien pratique.
• Détection des zones de surplombs.
• Auto-orientation du modèle pour une impression « optimale » et pour minimiser les surplombs (attention, le choix proposé n’est pas toujours le meilleur).
• Création automatique des supports automatiques avec ensuite la possibilité des les modifier manuellement et affichage des zones de surplomb.
• Analyse visuelle des couches d'impression à l'aide d'un "slicer" pour analyser chaque tranches du modèle et detecter certains problèmes de supports.
• Choix de la résine et de la qualité d'impression (sauvegardé optionnellement dans le fichier).
• Estimation du temps d'impression assez précis.
• Indication du nombre de remplissage de bacs nécessaires durant l'impression avec mise en pause automatique (que je déconseille).
• Utilisation même sans être connecté à l'imprimante, très pratique pour préparer ses fichiers par avance.
• Lancement de l'impression même quand la découpe en tranche (slicing) n'est pas terminé.

La prise en main est immédiate pour la majorité des fonctions, c'est sobre et stable. Le logiciel PreForm est téléchargeable sans restriction et ne nécessite pas l'imprimante pour se lancer, ce qui permet de préparer les fichiers sur une machine non connectée à l'imprimante. Pour l'utilisation, cela est assez simple : chargement des fichiers STL ou OBJ, définir l'orientation des modèles, changer éventuellement les échelles, visualiser les zones de surplombs, créer et éventuellement modifier les supports et lancer l’impression.

Il y a des nouvelles versions de Preform proposées assez régulièrement apportant toujours plus de fonctions et d'améliorations. Une fenêtre vous prévient au lancement du logiciel de toute nouvelle mise à jour. Ce point est très critique et souvent négligé par les autres fabricants d’imprimantes, reposant l’offre logiciel sur des solutions open-source. Ici, FormLabs à fait le choix d’un logiciel fait maison et ce choix est vraiment gagnant : chaque mise à jour améliore le processus d’impression au fil des versions : gestion de supports en constante progression (et croyez moi, ce fût laborieux au début !) avec un placement manuel  sans faille, amélioration de la lisibilité lors de l'affichage en coupe, amélioration des zones de détachement du modèle de la plateforme de construction, etc…

PreForm est vraiment un élément important de l'impression 3D qui montre à quel point le logiciel fait partit intégrante de l'impression 3D. Par rapport à mes deux autres imprimantes 3D, la solution de FormLabs est vraiment loin devant.

Le procédé d'impression

Il est important de préciser comment l'imprimante fabrique les modèles pour mieux comprendre les prochains points de cet article. Il y a deux éléments importants dans votre imprimante : le bac de résine avec sa couche de silicone et la plateforme de fabrication. Ces deux éléments sont des consommables et en conséquence, s'usent.

Le premier est l'élément qui contient la résine. Sur le dessous, une plaque de plexiglas qui doit rester le plus propre possible et que vous ne devez pas toucher (ne faites pas comme moi). A l'intérieur du bac, de l'autre côté du plexiglas se trouve une couche de silicone spéciale, assez fragile qu'il faut protéger au mieux des entailles, découpes, accrocs, etc...,  car c’est un élément optique. Ce bac est très important car c'est au travers de celui-ci que le laser va passer et solidifier la résine, SUR la couche de silicone. Il est indispensable de protéger au mieux ces parties de toutes perturbations qui auraient un impact sur le laser et forcément, votre impression 3D. N'oubliez pas que votre laser fait 8 microns et une couche peut aller jusqu'à 25 microns. La moindre perturbation peut avoir alors un impact fort défavorable sur la qualité de votre impression 3D.

Le second est la plateforme de fabrication qui est accrochée à une vis sans fin qui monte à chaque couche.  A la base, une plaque métallique va plonger dans le bain de résine et va se coller à la couche de résine solidifiée par le laser. Donc pour la toute première couche imprimée, la plaque d'aluminium est quasiment en contact avec le silicone, moins l'épaisseur de la résolution demandée. C'est la résine située entre le silicone et la plateforme qui va être solidifiée par le laser. Lors de la couche suivante, la plateforme montera d'un cran et la seconde coucher sera imprimée entre la première couche et la couche de silicone... et ainsi de suite.

Le procédé se fait alors de bas en haut avec votre modèle qui va sortir la tête en bas du bain de résine.

Dernier point non négligeable, à chaque couche de résine imprimée, le bac va s'incliner sur le côté pour décoller progressivement la couche de résine imprimée de la couche de silicone se trouvant au fond du bac. Cela permet de monter la plateforme d'un cran sans l'arracher de la couche de silicone. Cette opération est appelée le "peeling" (retenez le nom !) et elle a un impact sur la préparation des modèles car une force est quand même appliquée au modèle imprimé et cela peut provoquer quelques soucis sur certains modèles.

Le fait d'imprimer de bas en haut et d'avoir cette action de "peeling" à son importance et il est important de le comprendre lors de la préparation du modèle à imprimer. Cela peut sembler assez abstrait en lisant ces lignes, mais cela devient tout de suite limpide dès la première impression effectuée... ou les impressions ratés par manque de connaissance du système !

La préparation des modèles

L'imprimante a pour but de reproduire vos modèles 3D en haute résolution, mais aussi dans le monde réel avec des contraintes physiques bien loin du monde virtuel. En conséquence, il est important de bien préparer vos créations pour cette "transformation".

Quelques règles fondamentales à garder en mémoire :

• La topologie de votre modèle est importante : il faut uniquement des volumes (fermés donc), une topologie sans erreur (points confondus, faces non manifolds, etc..), pas trop lourde en terme de polygones (décimez vos modèles ZBrush avec Decimation Master !). Le logiciel PreForm de l'imprimante est capable de réparer la majorité des problèmes, mais ne peut pas réduire la densité polygonale de vos modèles.
• Votre objet répond aux lois de la physique : il ne peut pas flotter dans l'espace sans tenir à quelque chose. Ou alors, des supports supplémentaires sont nécessaires. Note : presque 100% des impressions ont besoin de support.
• L'imprimante est précise, mais elle ne peut pas imprimer sur 2 microns : donc attention aux épaisseurs très fines (objets aux parois fines, puis redimensionnés avant l’impression en bien plus petit).
• La résine coûte cher, essayez d'optimiser vos modèles en les évidant quand c'est possible. Mais attention toutefois à ne pas vouloir trop économiser car un modèle évidé peut avoir besoin de supports, peut provoquer des complications d'impression et donc faire rater une impression. Dans ce cas, l'économie n'existe plus du tout, bien au contraire.
• Le peeling tire assez fortement sur votre modèle, surtout s'il est plutôt épais avec une grande couche de résine à décoller. Les supports créés pour l'impression servent aussi à renforcer la résistance de votre modèle lors de l'impression. Pensez à ce que les longues et fines formes aient plusieurs points de contacts avec d'autres parties du modèle (des cheveux volants qui sont en contact avec les épaules, le dos ou autre) pour minimiser les fragilités.
• A cause du procédé d'impression, il n'est pas possible de créer une partie de modèle dans le vide, il faut toujours que chaque partie soit en contact d'une autre. Par exemple, des doigts pointant vers le bas devront être en contact d'un support (ou plusieurs) pour que l'impression puisse marcher, sinon ils vont baigner dans la résine sans jamais pouvoir être accrochés. Les supports servent aussi à permettre le début de l'impression de ces parties situées dans le vide. La problématique du support concerne aussi les imprimantes FDM à dépôt de fils, même si elles sont un peu moins sensibles à ce problème que les imprimantes SLA.
• Faites attention aux zones qui en surplombent d'autres, surtout si elles pointent vers le bas : dans ce cas, il faut un support entre le début de la forme qui pointe vers le bas et la partie qui est surplombée. PreForm sait détecter les surplombs et sait créer les supports pour gérer ce cas. Ne pas les considérer implique que ces parties du modèle peuvent être manquantes ou peuvent dégénérer, et en conséquence, produire un modèle imparfait voir faire complètement rater l'impression.
• La taille de votre impression est limitée. Il peut être nécessaire d'avoir à découper votre modèle pour l'imprimer en plusieurs parties. L'anticiper dès le design est plus efficace que de devoir essayer de découper un modèle par la suite. Note : j'ai une impression de 32 cm de haut alors que la hauteur maximum d'impression est de 16.5 cm...)
• La découpe du modèle permet aussi de créer des moules plus facilement si vous souhaitez faire des multiples tirages de votre impression, mais cela permet aussi de placer plus facilement les supports sur des zones sans détails, facilement ponçables.
• Les petits détails peuvent être un peu estompés, donc n'hésitez pas à les accentuer un peu lors de leur création pour qu'ils ressortent plus sur le modèle imprimé. Un modèle pour l'impression 3D n'est pas forcément un modèle "joli" à voir...
• Une plus grande impression jouera sur la visibilité des détails. Si l'échelle n'est pas un impératif, n'hésitez pas à imprimer le plus grand possible.

En théorie, tous les modèles 3D que vous allez construire avec ZBrush ou tout autre logiciel 3D, sont imprimables. Certes ! Mais le fait de garder les règles ci-dessus dans un coin de sa mémoire lors de la phase de création est important et évitera bien des soucis par la suite, car entre la théorie et la réalité de votre impression, il y a de la marge.. avec beaucoup d'impression ratés ! N'hésitez pas à consulter mes Ateliers sur l'impression 3D pour en savoir plus.

Si vous imprimez votre modèle en plusieurs parties, n'oubliez pas de créer des ergots qui serviront de repère et faciliteront l'assemblage. Toutefois, l'ergot "mâle" devra être plus petit, et évitez de ne mettre qu'un micron de décalage ou préparez-vous à les poncer !

Une fois votre modèle terminé, il ne reste plus qu'à l'optimiser si vous venez de logiciels de sculpture comme ZBrush et ainsi éviter d'injecter à l'imprimante une vingtaine de millions de polygones pour rien. Dans bien des cas, il est possible que la topologie générée, surtout si elle est issue d'un DynaMesh et d'un décimation, ait des problèmes structurelles. Malheureusement, tous les logiciels ne proposent pas les fonctions pour corriger ces soucis. PreForm peut le faire, mais en général, je conseille NetFab Basic qui est gratuit et qui marche plutôt bien. (Note: PreForm utilise NetFab en interne)

Les supports

Ces éléments presque indispensables à l'impression peuvent être générés par PreForm en quelque secondes, en ayant au préalable, tourné le modèle pour éviter les zones en surplomb / pointant vers le bas. PreForm vous propose d'ailleurs de trouver cette orientation de façon automatique... quand c'est possible car le logiciel ne pouvant pas faire de miracle dans le cas de modèles très complexes. C'est pour cela qu'il est important d'anticiper ces contraintes "physiques" dans la phase de modélisation.

Le logiciel va donc créer ces supports, sorte de tiges verticales qui vont toucher légèrement votre modèle en différents endroits. Qui dit "toucher" dit aussi laisser une trace une fois enlevé avec obligatoirement une phase de ponçage/nettoyage. Et c'est là que le bât blesse : le logiciel génère les supports sans prendre en considération les endroits qu'ils vont toucher... et croyez-moi, vous n'allez pas aimer avoir une trace de support en plein visage, alors plusieurs... car le logiciel en génère un nombre assez important ce qui multiplie les points d'impact. Vous pouvez entrer des paramètres personnalisés pour modifier un peu le tout, mais cela reste toutefois limité dans certains cas.

Dans de nombreux cas, vous aurez alors à éditer ces supports pour en rajouter ou en supprimer selon le modèle et vos besoins. De nombreux débutants auront tendance à supprimer de nombreux supports pour économiser de la résine (et cela en économise réellement beaucoup !), mais aussi pour éviter les marques (impacts) laissées sur les modèles.

 

 

FormLabs est bien conscient du problème des supports et ceux-ci ont été refait déjà deux fois depuis la première version. Le nouveau système prend en compte les zones en recouvrement, utilise moins de résine et créé des points d'impacts moins visibles sur le modèle. Certes, on n'est pas encore arrivé à la perfection, mais on s'en rapproche !

Il reste que dans certains cas, les supports sont bien trop proches de surfaces adjacentes et pouvaient se retrouver collés à cette surface. Imaginez la joie de voir ces supports partiellement fusionnés à des détails que vous avez donc perdus... Le cas est assez rare, mais il arrive. C'est un des cas qui nécessite l'inspection méticuleuse du modèle avant de lancer l'impression.

L'impression

Avant tout lancement d'impression, il faut vérifier l'imprimante : la plateforme de construction bien en place, le bac de résine propre, sans déchet dans la résine ou restant au fond du bac et bien sur, faire le plein si nécessaire. La volume de résine maximum est de 200 ml et le logiciel vous indique la quantité de résine qui sera utilisé pour l'impression, mettant en pause l'imprimante si le remplissage du bac est nécessaire. C'est une donnée importante car cela permet de savoir si vous allez devoir remplir le bac en cours d'impression. Il est possible de remettre de la résine à tout moment soit-même, l'imprimante pouvant être mise en pause lors de la phase de peeling. Je préconise de faire le remplissage soi-même et ne pas faire confiance au logiciel. Attention à ne surtout pas toucher la plateforme de construction avec la bouteille de résine ou alors vous aurez le droit à des décalages de couches, difficilement ponçable.

Une fois ces vérifications effectuées, il n'y a plus qu'à lancer le processus via le logiciel, qui va créer toutes les couches à imprimer avant des les envoyer à l'imprimante. En fonction du modèle et de la résolution, cette phase peut être assez longue, mais cela n'empêche pas l'imprimante de commencer son travail une fois les premières couches calculées. Une fois le modèle complètement injecté dans l'imprimante, celle-ci devient autonome, permettant l'arrêt de l'ordinateur qui y est connecté.
Une remarque pratique : investissez dans un onduleur ayant une bonne autonomie. Celui-ci sera vite rentabilisé si une grosse impression de quelques dizaines d'heures utilisant quelques bacs de résine vient à s'interrompre à 96% suite à une coupure de courant. Experience vécue...

Concernant l'impression elle-même, rien d'extraordinaire, si ce n'est que cette étape est assez hypnotisante les premières fois, en fait, c'est une étape même magique ! Le processus est silencieux, sauf lors de la phase de lancement (10 secondes) et la phase de peeling à la fin de chaque couche qui fait un peu de bruit. Mais cela ne vous empêchera pas de travailler à côté sauf si vous êtes à la recherche du silence absolu.

Je surveille souvent l'impression pour voir s'il n'y a pas de souci avec le processus et faire la comparaison avec le modèle sur l'ordinateur et le sliceur pour contrôler la couche en cours... et couper l'imprimante quand il y a un problème. Il est important de préciser que dans le cas d'impression qui aurait raté, il se trouve de la résine solidifiée dans le bain et au fond du bac, collée à la couche de silicone : cela correspond aux zones balayées par le laser, mais non connectée au reste du modèle. Il faut obligatoirement décoller délicatement cette résine, puis l'enlever du bac pour les prochaines impressions, et sans abîmer la couche de silicone. Il est évident qu'il faut alors filtrer la résine pour supprimer les particules plus ou moins grosses en suspension, qui pourraient alors poser des soucis lors des futures impressions.

Enfin, la durée de l'impression peut être plus ou moins longue. Plus la résolution demandée sera élevée, plus le temps d'impression va augmenter, et ce de façon exponentielle : on peut passer de 4h à 21h de production pour un même modèle, en passant de 0.05 a 0.025mm. PreForm sait "estimer" le temps d'impression, ce qui est fort pratique. L'impression SLA est quand même assez rapide, bien plus que les imprimantes à dépôt de fil (FDM), surtout en mode 100 microns.

Toutefois, ne calculez pas l'heure de lancement en fonction du temps d'impression pour éviter que celle-ci se terminé pendant la nuit : même si votre impression est terminée, il n'y a aucun risque à la laisser pendant de nombreuses heures ou journées avant de la récupérer, la résine liquide présente sur le modèle imprimé ne se solidifiera pas.

 

L'après impression : nettoyage du modèle !

Le modèle est bien imprimé et tout semble en ordre, il est temps de passer à la phase de nettoyage !

Pour commencer, il faut l'enlever de la plateforme de construction. La résine y est solidement collée et croyez-moi, c'est assez difficile à enlever, surtout si la zone de support est grande. Le logiciel Preform ajoute à la base des supports des encoches facilitant toutefois le décollement de l'impression. Il devient vite nécessaire d'acheter quelques accessoires pour faciliter le décollement du modèle comme une lame à décoller le papier peint, plus efficace que la spatule fournie par FormLabs. Attention à vos mains en manipulant ces outils !

Le modèle ayant baigné dans le bain de résine durant le processus d'impression, celui-ci en en est enduit et croyez moi, c'est visqueux. Le nettoyage se fait à l'aide d'alcool Isopropylique (ou IPA) à 90% au minimum. La résine est relativement inodore alors que l'alcool IPA est très odorant, sans compter que c'est extrêmement inflammable. Il est donc nécessaire de faire le nettoyage dans un lieu bien ventilé et de porter des gants en silicone non poudré à l'extérieur pour toutes les manipulations : autant l'alcool que la résine est toxique pour la peau, donc autant bien se protéger.

Pour effectuer un meilleur nettoyage, le mieux est souvent d'enlever délicatement les supports à l'aide d'une petite pince coupante ou de ciseaux fins et pointus avant le nettoyage à l'alcool. Le faire au préalable permet alors à l'alcool de mieux circuler et de mieux nettoyer les résidus de résine. Le tout se fait en baignant le modèle dans l'IPA tout en secouant 2 min, puis en laissant tremper environ 10 min. Il est recommandé de frotter le modèle avec une petite éponge entre les deux étapes pour essayer de supprimer le plus gros de la résine qui aurait pu rester présent ici ou là.

Il est très important de bien nettoyer le modèle de toute résine non solidifiée à ce stade car celle-ci pourrait justement devenir solide sous la lumière ambiante et encore plus sous la lumière du soleil. C'est aussi pour cette raison qu'en général, il faut supprimer les supports au plus vite de façon à minimiser la solidification de la résine liquide restante sur le modèle imprimé. Bien évidement, il est important d'éviter au maximum la lumière du jour tant que le nettoyage n'est pas terminé.

Pour finir, je laisse le modèle sous les UVs relativement longtemps pour finir la solidification de la résine, via la lumière directe du soleil quand c'est possible, ou via une lampe à UV (spécifique aux ongles). Une fois la résine bien solide, un passage du modèle sous l'eau pour effectuer un dernier nettoyage peut être effectué.

Qualité d'impression

La qualité des impressions de la Form1 est vraiment impressionnante et ce dès 100 microns. Dans bien des cas, la résolution moyenne (50 microns) est suffisante pour bien des modèles et seule la résolution à 0.025 mm va devenir utile dans le cas d'impression de modèles qui demandent du détail et le moins de couches visibles. Certains détails qui auraient pu ne pas être présent sont bien visibles sur le modèle imprimé, comme des cassures d'une lame et ce malgré la finesse de la pièce. Il est donc important de bien juger de la résolution nécessaire pour tel ou tel modèle au vu du temps d'impression qui est en étroite relation avec la résolution.

Même à 100 microns, la qualité sera tout aussi présente et suffira pour de nombreux types de modèles qui ne craindront pas un ponçage ou n'ayant que peu de détails (Art Toys, etc). Le gain de temps en vaut vraiment le coup. Le laser ayant un diamètre de 8 microns, la résolution horizontale sera toujours assez précise, seule l'épaisseur de chaque couchée sera plus ou moins importante.

Certaines variations entre deux impressions successives du même modèle peuvent être constaté comme par exemple un décalage de couche, mais le phénomène est rare. En règle général, les problèmes d'impression sous pour la majeure partie des cas du a des erreurs sur le modèle, des supports manquants ou des problèmes de résine (non filtrée) ou de bac (silicone en mauvais état).

Finitions

A ce stade votre modèle est terminé, bien qu'il reste encore les marques éventuelles de supports. Pas de miracle pour les supprimer, il faut s'armer de papier de verre, Dremel, lime à ongle ou autre pour supprimer ces points d'impacts sur votre modèle. Éventuellement, vous pouvez faire appel à de l'enduit de rebouchage si des petits trous sont apparus après la suppression des supports. Vous pouvez toujours appliquer une peinture de sous-couche en bombe ou à l'aérographe (investissement vite rentabilisé au prix des bombes de peinture) pour mieux voir les détails de votre modèle.

C'est à ce genre d'étapes que vous prenez conscience de l'importance de préparer au mieux votre modèle en phase de création. Des cheveux séparés d'une tête permettront d'avoir les supports à l'intérieur et en conséquence, les points d'impacts associés ne seront pas visibles au moment de la phase de finition, etc... C’est avec l’expérience que l'on apprend tout cela !..

Types de résine

Il existe à l'heure actuelle chez FormLabs plusieurs types de résines disponibles : transparent, grise, blanche, noir, flexible et calcinable. Les 4 premières ont des propriétés très similaires : même viscosité, seule une pigmentation semble être ajouté, même si ce n'est chimiquement pas le cas. L'avantage des résines grise (qui tire vers le bleu), blanche (assez translucide) et noir (meilleure pour les détails) est de bien voir les détails sans avoir besoin de passer une couche d'apprêt. Pour la résine flexible et calcinable (pour de la cire perdue), nous n'avons pas eu l'occasion de les tester.

Il existe aussi des sociétés qui commencent à proposer des résines "compatibles" comme MadeSolid que j'utilise maintenant en complément de la résine FormLabs. Les résines sont souvent moins cher, bien que mon critère de choix soit avant tout la qualité et non le prix. L'avantage des MadeSolid est pour moi une meilleure fluidité limitant certains problèmes d'impression et une grande fidélité des détails, mais au prix d'une résine plus cassante. Vous pouvez trouver les résines MadeSolid chez MakerShop.fr. (bien plus pratique que l'import !)

Entretien et usure de l'imprimante

Le nettoyage et l'entretient de l'imprimante est assez minime : on laisse toujours de la résine dans le bac, celle-ci ne se solidifie pas tant qu'elle reste à l'abri des UVs. Il ne faut surtout pas le nettoyer avec de l'alcool IPA, mettre ses doigts sur le dessous pour ne pas laisser des traces et protéger au maximum la couche de silicone. Tout ce que je n'ai pas fait au début par manque d'information. Ces informations sont maintenant fournies avec l'imprimante et directement sur l'emballage des bacs.

La couche de silicone, présente au fond du bac s'use au fil des impressions, devenant marquée par le passage répété du laser, créant des zones nuageuses (cercles correspondant aux très hauts supports). Au bout d'un certain temps, il faut alors changer complètement le bac dès que des nuages trop visibles commencent à apparaitre.

Il est possible de refaire la couche de silicone soi-même, mais cette opération demande une grande rigueur et trouver le bon silicone en France est difficile. J'ai effectué moi-même cette opération, mais je suis depuis retourné aux bacs neufs... une couche de silicone mal faite, c'est des impressions ratés et de la résine pour la poubelle. Au prix de la résine, le calcul est vite fait.

La plateforme de construction, elle, peut être nettoyée plus régulièrement, surtout lorsque les impressions ne s’enchaînent pas. Cela se fait avec l'alcool IPA, mais il faut faire attention à bien la rincer et essuyer pour être sûr que la résine du bac ne soit pas contaminée lors de la prochaine impression. De nombreuses rayures apparaîtront avec le temps à cause des coups de spatules nécessaires à décoller la résine, mais cela n'a aucun impact sur l'impression, au contraire, cela permet une meilleure adhérence. Il est conseillé d'avoir une plateforme par résine, j'avoue toujours utiliser la même depuis le début.

Gestion des déchets

L'imprimante produit de nombreux déchet : supports, impressions ratés, gants, essuie-tout pollué et alcool principalement. Il se pose la question de l'évacuation de ceux-ci.

Pour l'alcool IPA, c'est assez simple, mais pas forcément accessible à tout le monde : la déchetterie. Dans ma ville, celles-ci ont des dépôts de produit chimique. Il suffit simplement de bien noter ce que contient la bouteille et la déposer. Personnellement, je préviens toujours le personnel, l'alcool étant hautement inflammable, je suppose qu'il faut éviter de laisser la bouteille au soleil en plein été (vapeurs potentielles)...

Pour la résine solidifiée (supports), elle part à la poubelle et si elle est encore liquide, quelques heures à la lumière du jour/soleil et elle se solidifiera, prête à être jetée. Il ne faut par contre pas jeter la résine encore liquide.

Enfin, les gants, papier de verre, essuie tout, à la poubelle tout simplement.

Coût de l'impression

Il est important de calculer le coût de l'impression, de façon à pouvoir comparer celui-ci avec des impressions chez un prestataire. Bien sur, imprimer chez une société comme Sculpteo a l'avantage d'offrir un large choix de matériaux et finitions, mais aussi ne pas avoir de traces de support et ne pas avoir à se soucier de l'usure de la machine.

L'amortissement se fait dans mon cas sur deux ans (par sécurité) et la machine tourne souvent, on peut considérer que son usure peut être rapide. Il en va de même avec les outils annexes qui vont beaucoup servir.

Voici les éléments de dépense pour l'imprimante, les prix étant TTC, incluant les frais de douane et frais de transporteurs. Le taux de change est celui de PayPal du jour de la création de l'article pour les frais de consommables. Vu que le bac de résine est à changer tous les 2 litres de résine environ, le prix se base sur ce couple 2L par bac et par commande. Les prix sont a augmenter un peu depuis la rédaction initiale de cet article à cause de la baisse de l'Euro par rapport au Dollar.

• Imprimante : 3200 euros, sur deux ans, ce qui fait 0.18 euro de l'heure. Toutefois, disons qu'elle tourne 50% du temps, on arrive alors à 0.36 euro de l'heure.
• 0.245 euros/ml de résine : 2 litres de résine et un bac neuf : 490 euros (2 x $149 de résine + $69 de bac + $98 de port = $465= 355€ + 91€ de TVA + 45 € de taxe de douane + transporteur).
• 1 litre d'alcool IPA : 4 euros, pour 3 grosses impressions.
• 1h de consommation électrique : 0.0067 euro.
• Gants & essuie tout par impression : 0.60 euro.
• Accessoires divers (pince, ciseaux, lime) : 30 euros, environ 14 centimes par impression.

Donc pour une impression de la figurine illustrant la vidéo ci-dessus, on arrive à (corps plein) :

• 31 h d'impression en 25 microns.
• 11.16 euros d'imprimante.
• 46 euros de résine pour 187 ml.
• 0.20 euros d’électricité.
• 0.74 euros d’accessoires et outils de protections / nettoyage.
• 1.33 euros d'alcool.
• Total : 59.41 euros.

Pour l'impression de la figurine en haut de l'article avec la canette de Coca en fond (corps évidé) :

• 41 h d'impression en 25 microns.
• 14.76 euros d'imprimante.
• 33.81 euros de résine pour 138 ml.
• 0.31 euros d’électricité.
• 0.74 euros d’accessoires et outils de protections / nettoyage.
• 1.33 euros d'alcool.
• Total : 50.95 euros.

Ces deux prix semble donc assez attractif par rapport à une impression chez un prestataire. Toutefois, il faut rajouter le temps de préparation et de nettoyage qui n'est pas négligeable et aussi, les risques d'impressions ratées qui sont alors une perte sèche. Si de telles impressions devaient être facturées, le prix serait au moins le double (+ frais de port). Au final, les prix des prestataires, même s'ils ont des prix de gros, ne sont pas excessifs.

Bien sur, il est possible de minimiser un peu les dépenses en achetant de grosses quantités de résine pour réduire les coûts de transport et d'acheter aussi l'alcool en grosses quantités (15L par commandes en ce qui me concerne), mais cela reste assez minime.

Le support technique / fiabilité

Notre imprimante Form1 à eu deux soucis. Le premier était une dégradation de la calibration du laser et il semble que de nombreuses imprimantes aient été touchées par ce symptôme. J'ai eu plusieurs échanges avec le support qui m'a fait faire quelques tests et il a été convenu  de retourner mon imprimante pour un échange standard de celle-ci, tout simplement. Le tout s'est fait sur 5 jours : expédition le lundi, réception de la nouvelle le vendredi... mais après quelques impressions avec la nouvelle imprimante, un problème similaire est revenu. Re tests et re-retour au SAV. Cette fois-ci l'échange fût plus long, surtout à cause d'un problème avec la douane qui fût compliqué à gérer et qui m'a couté fort cher (note très personnelle : j'ai depuis une dent contre les douaniers, malgré un beau frère inspecteur de douane qui n'a rien pu faire... bref... l'administration française...).

Et cette nouvelle imprimante ne fût pas mieux : à la première impression, un résultat étrange sur une impression, relance d'une nouvelle impression et l'axe du Peeling qui lâche... Encore des échanges avec le support, une réparation maison (trouver la bonne colle fût difficile...) pour se rendre compte que l'imprimante marchait elle aussi plutôt mal. C'est à ce moment là que FormLabs m'a parlé sans la cité la Form1+ et m'a proposé d'attendre pour faire encore un échange une fois l'imprimante disponible. N'étant pas dans des contraintes de production, c'est ce que fût décidé. Je précise que FormLabs m'avait envoyé un modèle de remplacement à nos bureaux aux US en anticipant ma demande de remplacement immédiate (et elle fût donc renvoyée).

La Form1+ une fois disponible, mon imprimante fût mise à jour et ce, en Angleterre (plus de soucis de douane !), immobilisant mon imprimante pendant 10 jours environ. Et depuis, elle tourne comme une horloge suisse.

Les débuts de la Form1 ont été assez difficile pour de nombreux utilisateurs avec de nombreux remplacements. Il est clair qu'une imprimante de précision fabriquée par une nouvelle société est un choix risqué, mais le support à toujours été réactif, cordial et très arrangeant, prenant en compte les remarques.

Depuis, la Form1+ est devenue l'imprimante la plus plébiscitée sur 3DHub et tous ces soucis semblent être que des problèmes du passé et le support est de plus en plus réactif, favorisant les réglages rapides des soucis. Je ne peux pas en dire de même de tous les supports techniques.

 

Conclusion : les bonnes surprises

Il est temps d'arriver à la conclusion de cet article-test de cette Form1/1+. Pour commencer, le positif bien sûr !

• La qualité d'impression... Cette imprimante mérite bien son titre (informel) de "HD".
• Elle est zéro configuration/Plug&Play : pas de calibrage du laser ou autre, on branche et cela marche.
• Elle est basée sur un laser et non un vidéo-projecteur et ce point n'est pas à négliger : l'usure est bien moins rapide et surtout, une ampoule de projecteur coûte très cher... et quand l'imprimante tourne 30 heures de suite, on arrive très vite à la fin de vie cette ampoule. Ensuite, le laser peut faire des belles courbes, supprimant l'effet de matrice visible sur les impressions à base de projecteur. (note : certains projets d'imprimante DLP très intéressantes commencent à voir le jour)
• L'effet de couches (Layer) est peu visible, voir souvent non visible dans certains cas... Les surfaces ne sont pas granuleuses, c'est dans l'ensemble très propre. Au pire, un coup de ponçage quand c'est nécessaire et tout rentre dans l'ordre.
• Le logiciel associé, PreForm est de grande qualité et se suffit à lui-même. Pas besoin d'avoir un Bac+45 pour l'utiliser. Toutefois, il n'est pas, à ma connaissance, disponible en français. Le fait qu'il puisse être utilisé sans être branché à l'imprimante est un gros plus et avoir des mises à jours régulières incluant des ajouts et améliorations est rassurant sur l'avenir de cet outil.
• La communauté des utilisateurs de la Form1/1+ via un forum officiel est vraiment importante et active, ce qui permet d'en apprendre beaucoup sur l'imprimante, mais aussi y découvrir de nombreux trucs et astuces.
• FormLabs à maintenant un support et une boutique en Europe évitant les problèmes de douane ou de décalage horaire pour le support et commence à s'appuyer sur un réseau de revendeurs locaux.

Conclusion : les mauvaises surprises

Je dois préciser que j'ai dû réécrire la conclusion des points négatifs de cette imprimante à de nombreuses reprises car au début, plusieurs choses nous avaient refroidi mon collègue Xavier et moi. La gestion des supports, les problèmes d'expédition/import, les pannes, etc... malgré une imprimante, quand elle marchait, était fantastique. Mais avec le temps, FormLabs à bonifié son logiciel et son imprimante, effaçant la majorité des problèmes. Certes, nous avons essuyé de nombreux plâtres, mais la majorité des soucis sont des problèmes du passé.

• L'impression SLA nécessite une grande rigueur et par conséquence, rater une impression arrive vite, surtout pour des débutants. Ce n'est pas un défaut propre à l'imprimante, mais propre à la technologie. Ce n'est clairement pas une imprimante pour "Tonton Duduche".
• Dans quelques cas, j'ai eu des décalages de couches de quelques microns. C'est léger, mais au vu de la précision de l'imprimante, ce n'est pas anodin. Dans certains cas, le problème peut provenir d'un soucis sur le modèle (effet succion), mais dans certains cas, la cause semble inconnue. C'est un soucis rare, mais qui m'a déjà demandé une réimpression du modèle.
• Le coût de l'imprimante n'est pas négligeable, mais les "à côtés" ne sont pas à omettre non plus. L'alcool IPA coûte cher et il faut le changer régulièrement, le papier essuie-tout et les gants se consomment à vitesse grand V, il faut acheter des pinces coupantes, des cutters et autres outils coupants, de quoi poncer, voir une Dremel (que je possédais déjà), bref, l'addition monte vite. Et forcément, la résine est à ajouter à la liste et croyez moi, quand on a une telle imprimante, elle tourne ! Après, il est possible de recycler partiellement l'alcool, mais cela ne vaut pas de l'alcool neuf sans reste de résine dedans.
• Le bac de résine est une pièce qui s'use assez rapidement au niveau du silicone via le laser. C'est une pièce que je n'hésite plus à jeter en cas de soucis d'impression, tout du moins que je ne cherche pas à utiliser le plus longtemps possible. Attention à bien inspecter le bac à la réception/ouverture, j'ai déjà eu deux bacs défectueux, toujours replacés par FormLabs.

Le mot de la fin

Après des débuts bien difficiles et des défauts de jeunesse, la Form1, surtout dans sa nouvelle déclinaison Form1+ est devenue une imprimante fiable, rapide capable de produire des modèles de grande qualité pour un prix très compétitif, surtout en comparaison de certaines imprimantes FDM (hors consommables). Pour rester sur le prix, il ne faut pas négliger le coût des consommables, avec surtout les bacs de résine et la résine elle-même : il est important de changer régulièrement le bac de résine pour fiabiliser les impressions au maximum.

Par contre, l'apprentissage de l'impression par méthode SLA demande une grande rigueur car c'est une technique ultra précise et qui demande en conséquence une préparation tout aussi rigoureuse.

Depuis l'achat de cette imprimante, j'utilise deux autres imprimantes de type FDM qui complètent parfaitement la Form1+ pour des impressions à bien moins cher de modèle ne nécessitant pas une grande précision, ou alors pour faire une impression de test en mode "brouillon". A 30 euros le kg de PLA contre 150 euros pour le litre de résine, dans certains cas, le choix est vite fait.

Je dois dire que cette imprimante me booste à vouloir faire plein de choses dans ZBrush et encore plus creuser dans l'impression 3D. Seule ma femme peste car cela fait encore plus de "babioles" à la maison !

 

Galerie d'images

Voici quelques photos de différentes impressions, que ce soit avec ou sans peinture, les échecs, etc. N'hésitez pas à lire les commentaires associés !

Liens utiles :

• Form1 chez FormLabs.
• Alcool IPA à un prix raisonnable...
• Lingettes de nettoyage à base d'IPA, pour finir le nettoyage.
• Pec-Pad pour nettoyer sans laisser de trace le dessous du bac de résine.
• Cabine à UVs pour la solidification de vos résines (le fond est amovible).