Temps d'exposition résine : calcul par couche
Transformez le Dp et l'Ec de votre résine, l'intensité lumineuse et la hauteur de couche en temps d'exposition de départ, temps des couches de base et durée d'impression estimée, avec la courbe de travail en direct
Réglages de la résine et de l'imprimante
Résine et lumière
Gardez 100 % si vous avez mesuré l'intensité récemment ; baissez la valeur si l'écran ou les LED ont vieilli
Couches
Montée et retour
Un point de départ : confirmez avec une impression test
- Plage de test conseillée
- 3,1 – 4,9 s
- Profondeur de polymérisation visée
- 100 µm
Les valeurs semblent cohérentes. Imprimez d'abord un petit modèle de calibration et ajustez par pas de 10 à 20 %.
Courbe de travail : profondeur de polymérisation selon le temps d'exposition
La courbe s'aplatit quand l'exposition augmente : chaque gain de profondeur coûte plus de lumière
Comment utiliser cet outil
- Saisissez la profondeur de pénétration Dp (mm) et l'énergie critique Ec (mJ/cm²) de votre résine, indiquées sur sa fiche technique.
- Saisissez l'intensité lumineuse mesurée sur le plateau, ajustez la puissance restante de la source et choisissez l'épaisseur de couche et la profondeur de polymérisation visée.
- Renseignez la hauteur d'impression, les couches de base et leur multiplicateur, ainsi que distances et vitesses de montée et de retour.
- Lisez le temps d'exposition normal et de base, la dose d'énergie et l'estimation totale, puis validez avec une petite pièce test.
Exemple concret
Avec Dp = 0,15 mm, Ec = 8 mJ/cm², 4 mW/cm² au plateau et des couches de 0,05 mm à 2× la couche, la profondeur de polymérisation est de 0,10 mm. La courbe de travail Cd = Dp · ln(E/Ec) donne t = Ec · e^(Cd/Dp) / P = 8 · e^0,667 / 4 ≈ 3,9 s, soit une dose de 15,6 mJ/cm². Un multiplicateur de 8× porte les couches de base à 31,2 s. Une pièce de 40 mm fait 800 couches, et avec une montée de 6 mm à 60 mm/min et un retour à 150 mm/min, chaque couche passe 8,4 s en mouvement, pour un total proche de 2 h 46 min. C'est un point de départ, pas une garantie : le lot de résine, la température et l'âge de l'écran modifient la valeur réelle, calibrez par paliers de 10 à 20 %.
Pourquoi cet outil existe et d’où viennent ses chiffres
Les imprimantes à résine ont besoin d’un temps d’exposition adapté au comportement de polymérisation de la résine. L’outil applique l’équation de la courbe de travail à vos valeurs, plus des règles empiriques pour la surpolymérisation. Les sources ci-dessous définissent l’équation et ses termes ; elles ne donnent pas de temps d’exposition pour une résine ou une imprimante précise, la fiche technique et les consignes de sécurité du fabricant font donc toujours foi.
Sources
- Kolibaba et al., Results of an Interlaboratory Study on the Working Curve in Vat Photopolymerization (preprint, Additive Manufacturing)
- 3DResyns: Fundamentals of stereolithography (working curve model)
La méthode complète est détaillée dans la section « Méthodologie » juste en dessous.
Méthodologie
Les imprimantes à résine polymérisent chaque couche à la lumière UV, et l'épaisseur durcie suit une loi logarithmique, pas une droite. Ce calculateur applique la courbe de travail de la stéréolithographie et un modèle de temps simple pour fixer un point de départ adapté à votre propre résine.
L'écran fatigué de Marta : quand la lumière tombe à 70 %
Marta imprime une figurine de 30 mm en couches de 0,05 mm. La fiche de sa résine indique Dp = 0,12 mm et Ec = 6 mJ/cm². L'imprimante est donnée pour 5 mW/cm², mais l'écran a beaucoup servi : elle règle la puissance restante sur 70 %. Levée de 5 mm à 60 mm/min, retour à 180 mm/min, 6 couches de base à 8×, profondeur de polymérisation visée à 2×.
- Intensité effective : 5 × 0,70 = 3,5 mW/cm².
- Profondeur visée : 0,05 × 2 = 0,10 mm, donc la dose vaut 6 · e^(0,10/0,12) = 13,8 mJ/cm².
- Exposition normale : 13,8 ÷ 3,5 = 3,9 s ; couches de base à 8× : 31,6 s ; plage de test suggérée 3,2 – 4,9 s.
- 30 mm ÷ 0,05 mm = 600 couches, chacune avec 6,7 s de levée et de retour. Total : 1 h 49 min, dont environ 61 % de déplacements.
Si elle avait laissé le curseur à 100 %, l'outil afficherait 2,8 s et 1 h 36 min. Sur son écran usé, cette exposition n'apporterait qu'environ 9,7 mJ/cm², soit une profondeur proche de 57 µm au lieu de 100 µm, à peine plus que l'épaisseur de couche. Elle lance donc une petite impression d'étalonnage entre 3,2 et 4,9 s. C'est une estimation, pas une garantie : le lot de résine et la température comptent toujours.
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Questions fréquentes
Où trouver le Dp et l'Ec de ma résine ? ▼
Certains fabricants les publient sur la fiche technique. Sinon, mesurez-les : imprimez un test de profondeur de polymérisation avec au moins trois temps d'exposition et tracez la profondeur en fonction du logarithme de la dose. La pente donne Dp et le point où Cd = 0 donne Ec. En attendant, les valeurs par défaut (Dp 0,15 mm, Ec 8 mJ/cm²) ne sont qu'un exemple.
Pourquoi doubler l'exposition ne double-t-il pas la profondeur de polymérisation ? ▼
Parce que la courbe de travail est logarithmique. Doubler la dose n'ajoute que Dp × ln 2, soit environ 0,69 × Dp. Avec Dp = 0,15 mm, cela fait environ 0,10 mm de plus. C'est pourquoi surexposer « par sécurité » brouille surtout les détails au lieu de renforcer la pièce.
Pourquoi les couches de base demandent-elles une exposition bien plus longue ? ▼
Les premières couches doivent adhérer au plateau malgré la force de pelage, sans couche en dessous. Les logiciels de tranchage multiplient l'exposition normale ; cet outil utilise un multiplicateur réglable (5× à 10× est une plage de départ courante) et montre son effet sur la durée totale. Trop long, et les premières couches débordent (patte d'éléphant).
Quelle part du temps d'impression revient à l'exposition et à la montée ? ▼
Sur beaucoup d'impressions à 0,05 mm, le mouvement dure plus longtemps que la lumière. Avec les valeurs par défaut de ce calculateur, environ les deux tiers du temps vont au mouvement. Réduire la distance de montée ou augmenter les vitesses fait souvent gagner plus que raccourcir l'exposition, mais la force de pelage augmente : ne changez qu'un paramètre à la fois.