Le grenoblois Microlight3D, qui développe des machines de micro-impression 3D à ultrahaute résolution pour applications industrielles et scientifiques, a conçu avec Luminis un logiciel propriétaire de fabrication assistée par ordinateur (FAO) qui rend son système mircoFAB-3D plus rapide et plus intuitif à utiliser pour imprimer des objets cent fois plus petits qu’un cheveu.

L’une des innovations est liée au fait que Luminis intègre deux fonctions clés de micro-impression 3D en une seule étape en combinant la préparation d’objet et le contrôle de l’impression de ce dernier en 3D.

Rappelons que Microlight3D, auquel L’Embarqué a consacré un portrait de start-up détaillé en janvier 2019, est l’une des rares entreprises à maîtriser le procédé de micro-impression 3D au niveau industriel. D’un point de vue technique, les machines de la start-up utilisent la technologie de polymérisation à deux photons TPP (Two-Photon Polymerization) pour créer des structures 3D. Ce phénomène d’optique non linéaire se produit lorsque deux photons identiques en phase et en impulsion sont absorbés simultanément au sein d’un matériau liquide, photosensible et polymérisable (lire, pour plus de détails, notre article).

Avec le passage à Luminis, la société estime offrir désormais une plus grande flexibilité aux utilisateurs de microFAB-3D travaillant en laboratoire de recherche ou dans l’industrie, puisqu’il devrait être plus facile de prototyper des objets destinés à des domaines comme la microrobotique, la micro-optique, la microfluidique, la culture cellulaire, l’ingénierie tissulaire, la microélectroniques... parmi une variété de micro-appareils ou de métamatériaux.

« Microlight3D a développé Luminis en mettant l'accent sur la facilité d’utilisation pour permettre aux utilisateurs, expérimentés comme novices, de découvrir la simplicité et l'efficacité de la micro-impression 3D avec microFAB-3D, détaille Denis Barbier, le P-DG de l’entreprise créée fin 2016. Nous avons réussi à rendre le processus de micro-impression 3D plus rapide puisque tout est concentré dans un même logiciel plus ergonomique et adapté à ce type d’utilisation. En d’autres termes, la préparation d’un objet pour la fabrication prend désormais deux fois moins de temps. Grâce à Luminis, nous avons rendu microFAB-3D plus puissant et mieux adapté à l’impression 3D de haute précision : l’équipement permet un rendu encore plus fiable et précis de ce que l’utilisateur souhaite imprimer. »

Dans le détail, par rapport aux approches logicielles Simpoly et Lithos précédemment utilisées par Microlight3D, Luminis est 50% plus rapide dans la préparation d'un objet pour la fabrication, passant de 31 à 16 secondes. D'autres fonctionnalités permettant de gagner du temps incluent l'importation STL (stéréolithographie) qui est dix fois plus rapide. Les temps de découpage ont été divisés par sept, passant de 63 à seulement 9 secondes. Le processus d’impression 3D comporte également 35% de clics en moins, passant de quatorze à neuf.

Selon Microlight3D, le logiciel offre en outre plus de flexibilité pour les utilisateurs pour choisir ce qu'ils veulent créer. Luminis est ainsi plus puissant pour effectuer une inspection en amont des travaux d'impression grâce à la vue 3D qui prend en compte les réalités physiques (la taille du voxel (*) par exemple) sur la base d’une simulation de l’impression en amont de la fabrication. La visualisation 3D gagne également en performance, passant de 40 à 60 images par seconde sous la même charge.

Au global, deux étapes clés suffisent pour imprimer en 3D un objet au niveau du micron. Tout d’abord l'objet doit être converti en trajectoires, puis l'appareil doit suivre les coordonnées. Luminis effectue cette étape de conversion critique, ce qui permet aux utilisateurs d'avoir plus de choix quant à ce qu'ils souhaitent faire.

(*) Le voxel est le très petit volume qui correspond au point focal où deux photons identiques en phase et en impulsion sont absorbés simultanément au sein d’un matériau et enclenchent une réaction chimique.