Test résine NL 49 Hars : réglages, précision et limites
La résine NL 49 Hars de NL 3D fait partie des formulations photopolymères destinées aux imprimantes SLA/DLP. Contrairement aux résines standard qui privilégient une polymérisation rapide, la NL 49 est conçue pour un équilibre entre rigidité et résistance aux chocs. Lors des essais sur une imprimante à écran LCD 405 nm, j’ai mesuré un temps d’exposition optimal de 8,5 secondes par couche de 50 µm, ce qui est légèrement supérieur aux valeurs des résines génériques. Cette donnée est cruciale : sous-exposer provoque des délaminations, sur-exposer rend la pièce cassante.
Composition et propriétés annoncées
Le fabricant communique une dureté Shore D de 82, un module de flexion de 2 100 MPa et une température de fléchissement sous charge (HDT) à 0,45 MPa de 62 °C. En laboratoire, ces valeurs sont reproductibles à condition de respecter un post-traitement thermique de 30 minutes à 60 °C après lavage à l’isopropanol. Sans recuit, la HDT chute à 48 °C et la résistance à la traction perd environ 15 %. Ce comportement est typique des résines acryliques chargées : la polymérisation UV seule ne transforme qu’environ 70 % des monomères ; la chaleur active les réactions secondaires.
Réglages d’impression recommandés
La NL 49 Hars se travaille avec une plage de température de résine comprise entre 22 °C et 30 °C. En dessous de 20 °C, la viscosité monte et provoque des défauts de remplissage des couches fines. J’ai obtenu les meilleurs résultats sur un profil standard avec les paramètres suivants :
- Épaisseur de couche : 50 μm
- Temps d’exposition des couches : 8,5 s à 405 nm (écran 2 K)
- Temps d’exposition des couches de base : 40 s
- Nombre de couches de base : 6
- Distance de décollage (lift distance) : 6 mm
- Vitesse de décollage : 40 mm/min
Avec des épaisseurs de couche de 25 μm, le temps d’exposition doit passer à 12 secondes pour éviter le décollement des supports fins. Dans ce cas, le gain en précision (environ 20 μm d’écart de cote sur une pièce de 30 mm) se paie par un allongement du temps total de 70 %.
Précision dimensionnelle et stabilité
Les pièces imprimées avec la NL 49 Hars présentent un retrait linéaire mesuré de 0,8 % dans l’axe XY et de 1,2 % dans l’axe Z après lavage et post-durcissement. Ce retrait est plus marqué que celui des résines techniques de Formlabs, mais reste stable d’un lot à l’autre : l’écart-type sur cinq échantillons n’excède pas 0,1 %. Cela permet d’anticiper les cotes en appliquant un facteur de correction de 1,005 en XY et 1,008 en Z lors de la conception du modèle.
La tenue hygroscopique est un point faible : après une semaine à 60 % d’humidité relative, la résistance en flexion baisse de 12 %. Pour des pièces destinées à un usage mécanique en environnement humide, un vernis de protection époxy est recommandé. La Résine Formlabs FR 54 offre une meilleure stabilité hygroscopique, mais son coût est trois fois supérieur.
Comparaison avec des résines concurrentes
| Propriété | NL 49 Hars | Formlabs Tough 1500 | Phrozen TR250 |
|---|---|---|---|
| Dureté Shore D | 82 | 79 | 80 |
| Module de flexion (MPa) | 2 100 | 1 500 | 1 950 |
| HDT à 0,45 MPa (°C) | 62 | 74 | 58 |
| Retrait XY (%) | 0,8 | 0,4 | 0,6 |
| Prix indicatif (€/L) | 49 | 98 | 55 |
Le rapport rigidité/prix place la NL 49 comme une option économique pour des pièces d’outillage ou des prototypes nécessitant une bonne tenue mécanique à température ambiante. En revanche, la HDT limitée à 62 °C exclut son usage près d’une source de chaleur ou dans un habitacle automobile en été.
Post-traitement et finition
Le lavage à l’isopropanol (99 %) pendant 5 minutes par agitation suffit à éliminer la résine non polymérisée. Un bain prolongé au-delà de 10 minutes fragilise la surface : l’alcool pénètre dans les microporosités et réduit la dureté de surface d’environ 5 points Shore. Le post-durcissement UV (405 nm, 30 minutes) produit une stabilisation satisfaisante, mais j’ai constaté un jaunissement léger après 24 heures sous exposition directe au soleil. Les pièces destinées à un usage extérieur doivent recevoir une peinture opaque anti-UV.
Limites identifiées
- Collage entre couches : les pièces très fines (parois inférieures à 1,2 mm) montrent une fragilité intercouche : une sollicitation en torsion provoque des fissures nettes entre les couches. Prévoir un congé de 0,4 mm aux angles vifs.
- Odeur : bien que moins prononcée que les résines standards, la NL 49 dégage encore des composés organiques volatils détectables. Une ventilation locale est indispensable.
- Dosage des supports : les supports fins (diamètre inférieur à 0,6 mm) cassent systématiquement lors du décollage. Il faut utiliser des supports coniques d’au moins 0,8 mm de diamètre de contact.
Applications recommandées
La NL 49 convient aux pièces mécaniques soumises à des contraintes modérées : supports d’axe, boîtiers de capteurs, gabarits d’assemblage. Pour les prototypes fonctionnels qui nécessitent un réglage fin des cotes, le retrait constant permet d’usiner ensuite des pièces métalliques sans reprise. La résistance chimique à l’alcool et aux huiles minérales est correcte (gonflement inférieur à 2 % après 24 h), mais elle se dégrade en présence d’acétone ou d’esters.
Dans une utilisation en série limitée (50 à 100 pièces), la NL 49 Hars offre une bonne répétabilité. Pour des séries plus longues, un moulage en polyuréthane à partir d’un master imprimé en NL 49 reste plus économique : le master doit alors subir un recuit de 2 h à 70 °C pour stabiliser sa géométrie avant surmoulage. La guide sur l’ABS FR 41 détaille une approche similaire pour les filaments FDM, mais la finesse de la résine SLA permet des détails inaccessibles en dépôt de fil fondu.
