Brevet FR2692053A1 — publié le 19931210

MACHINE DE FABRICATION D'OBJETS PAR PHOTOPOLYMERISATION SELEC TIVE DE LIQUIDES OU POUDRES PAR COUCHES, A BASE DE MASQUE OU SOURCE ACTIVE EN MOUVEMENT. Le domaine technique de l'invention est celui du prototypage rapide quant à ses applications, et utilise des dispositifs mécaniques, optiques,électroniques et informatiques pour fonctionner. L'invention décrite a pour objet l'utilisation de divers matériels et procédés existants dans un but et suivant des montages non encore utilisés dans le domaine technique de l'invention (Prototypage rapide). ETAT DE LA TECHNIQUE La notion de prototypage rapide par solidification d'une couche de résine liquide ou une poudre, dénommée par le terme "stéréolithographie" est apparue dans le milieu des années 80, comme une nouvelle méthode de fabrication d'objets à partir de fichiers Informatiques dits de Conception assistée par ordinateur (CAO). Cette Technologie permet de réaliser les objets définis en CAO en mode surfacique ou volumique directement dans une résine photopolymérisable, sans usinage, par solidification d'un liquide ou d'une poudre. En matière de stéréolithographie, II existe aujourd'hui plusieurs systèmes permettant la solidification par couches successives de résines solides ou liquides. ou encore la création d'un objet par dépôt d'une couche de matériau fondu (Stratasys). Asavoir: 1) Système de type 3D systems(SLA), Dupont de Nemours (Somos) ,EOS (Stereos 400), ainsi que les machines Sony et Mitsubishi etc.. voir principe général Figure 1. 2) Système type Stratasys. 3) Système de type Cubital ( Système non laser). 4) Système de Type DTM ( système à base de poudre pulvérisée et solidifiée par laser, couche par couche). Acet effet, le système de type 3D systeFs (Le plus répandu dans le monde) fonctionne ainsi: Par l'utilisation d'une source Ultraviolette (Abréviation: UV) focalisée en un seul point: un laser, on polymérise par couche successives (Grâce à un plateau descendant dans la résine liquide) et de manière sélective, une partie d'une résine Photopolymérisable. le laser, piloté par deux miroirs eux même asservis par un système informatique, balaye la surface du liquide avec une vitesse de traçage dependant des miroirs de deviation. Le temps de traçage complet d'une couche est donc dépendant de la surface à solidifier. De plus le laser est en général piloté de façon à ne solidifier qu'une partie de la pièce à réaliser ( en dessinant par exemple des croisilllons), afin de créer une structure "portante" le reste de la résine étant ensuite solidifiée dans un four dit de Post Curing, avec de simples lampes UV. Lorsqu'une couche a été entièrement éclairée par le laser, toutes les parties de la résine liquide ainsi exposées ont amorcés une réaction de polymérisation. Ensuite, un système de raclette vient égaliser la surface, le plateau sur lequel est posée la pièce en cours de fabrication descend d'un pas dans le liquide (pas égal à l'épaisseur de couche à solidifier, soit en général de 0,1 à 0,2 mm). le processus se répète ainsi jusqu'à la complète réalisation de la pièce. Les avantages de cette technique par rapport aux méthodes classiques de réalisation d'objets (Usinage par commande numérique entre autres) étant: - Pas de nécessité de créer de parcours d'outil. - Création complète de l'objet ( Intérieur et Extérieur) Simultanément. - Capacité de réaliser d'un seul tenant des pièces non directement usinables. - Rapidité. - Connection directe, via un Interface (STL) au Fichier CAO surfacique ou volumique. Les pièces réalisées, étant fabriquées en résine spécifique. Cette technologie a été diffusée aujourd'hui chez près de 450 utilisateurs dans le monde, et pratiquement tous les fournisseurs de logiciels de conception assistée par ordinateur de type surfacique ou Volumique disposent de l'interface adéquat, dénommé interface STL. L'objet de cette invention concerne une machine complète de stérolithographie permettant de créer un prototype en résine à partir de solidification de couches successives de résine photopolymérisable liquide, en évitant certains des principes des machines existantes citées précédemment et actuellement utilisés. L'objet premier de cette invention est. en lieu et place de la méthode laser, d' utiliser un "masque" actif et une source d'insolation du liquide situé derrière ce masque ( source Ultra violette en ce qui concerne les résines photopolymérisables actuellement disponibles, ou source d'autre longueur d'onde adaptée aux résines que l'on souhaite durcir). (Fig4), ou une source active émissive (type écran vidéo ou diodes laser ou tubes à décharge plasma ). Principe Général Afin de solidifier une couche de liquide, rfouscréons un masque. Ce masque représente la couche à solidifier: Lapartietransparente laisse passer les photons de longueurd'ondeadaptée à la résine que l'on désire polymériser ( Longueur d'onde ultraviolette en général, mais pouvant être différente suivant les résines employées). Les photons qui toucheront le liquide photopolymère vont permettre la réaction chimique permettant le changment d'état liquide -- > solide. La partie Sombre empèche le passage des photons et donc évite la solidification. A ce masque est assolé un dispositif de focalisation optique, exactement comme un projecteur de diapositives ou rétroprojecteur (lentille de fresnel). Chaque masque étant en lui même une sorte de dispositive. Celà permet d'avoir une image nette à la surface du liquide et de ne solidifier que ce qui doit l'être. Différents types de masques sont envisageables, néanmoins, pour être compatible avec les vitesses de travail envisagées ainsi que pour la souplesse du procédé, tout en les mentionnant, nous ne retiendront pas les masques de type: Photographique, Electrostatique par dépot de couche de toner sur une vitre, traçage sur film transparent ( traceur ou phototraceur).Masques qualifiés de statiques. puisqu'il faut une intervention supplémentaire sur le masque pour le modifier (photographie à développer. toner à effacer puis redéposer. traçage d'un film par traceurs de différents types).Figure 3(1 & 2) L'objet premier de ce brevet concerne les masques "actifs" en ce sens qu'ils sont directement activés par un système informatique et électronique pour modifier leur état en fonction des couches à solidifier. C'est le cas de: - Ecrans Vidéo (Emissif) (Fig 3 (IV). - Dispositif à cristaux liquides ( absorbant une partie du rayonnement émis par une source UV ou autre ).(Fig 3 (III) - de type Ecran à cristaux liquides. (Fig 4) - de type barette de cristaux liqu ides. (Fig 5) - Dispositif à diodes laser ou tubes à décharge plasma (Emissif) - de type Barette de diodes ou tubes.(Fig 8) - de type Ecran à diodes laser ou tubes à décharge plasma (Fig 3 (V)) ces masques actifs étant plus rapides que les masques qualifiés précédemment de passifs, puisque pilotés directement, la différence étant celle qu'il y a entre une image fixe obtenue par un procédé de type Photographique ou Photocopieur ou encore traceur, par rapport à une image animée Dans le cas de l'écran vidéo,celui-ci affiche une image directe des parties à solidifier ( partie lumineuse) et des parties à ne pas solidifier ( Partie opaque de l'écran). II est nécessaire que les photons émis par l'écran soit adaptés en fréquence et en intensité auxcaractéristqiues de photopolymérisation des résines liquides photopolymérisables utilisées. De même, dans le cas de diodes laser mises en barettes, il suffit de balayer la surface du liquide par déplacement de la barette de diodes, en pilotant leur éclairement afin de reconstituer l'image nécessaire à la polymérisation souhaitée. Ces diodes devant travailler à des longueur d'onde compatibles aves les caractéristiques de photoplymérisation des résines liquides photopolymérisables utilisées. I) LE MASQUE: Celui ci est la pièce principale du dispositif et est constitué de plusieurs manières 1 :Le masque de type Diapositive ou film. (Masque non actif) Fig 3 (I et 11) II est possible d'afficher chaque couche résultant de l'opération dite de slicing ( Découpage en tranches du fichier CAO surfacique ou solide ) sur un écran Vidéo informatique et de photographier chaque couche. II ne reste plus alors qu'à développer la pellicule (Noir et blanc) et de monter le tout sur un projecteur prévu à cet effet avec une source UV ( Film perméable aux UV).Des variantes ont été utilisés, tels traçage par traceur électrostatique créant ainsi un film éclairable aux UV, couche de toner electrostatique sur une vitre. Chaque masque projeté va permettre de solidifier en totalité (et non pas en partie) ce qui doit l'être sur cette couche. 2: Le masque Vidéo.(Fig 3 (IV)) Le masque de type film Photographique (jamais utilisé pour cette technique spéficique) peut être remplacé par l'écran Vidéo lui même. Néanmoins, les écrans Vidéo actuels, quels que soient leur définition ont une faible composante UV, ce qui reste peu praticable eu égard à l'état actuel d'avancement des résines photopolymérisables, mais pourront être utilisés pourtoute résine se polymérisant à une longueur d'onde pouvant être émise par ce type d'écran. auiourd'hui ou dans le futur (Ecrans couleur ou noir et blanc ,ou avec photophores modifiés émettant dans l'UV dans le cas des résines actuellement disponibles... ) 3: Le masque est un montage intégrant un dispositif à cristaux liquides. Dans ce cas ce dispositif à critaux liquides sert de masque. Le dispositif à cristaux liquides est rétroéclairé par une lampe UV (ou une série de lampes UV, dans le cas de résines sensibles à l'UV, autres longueurs d'ondes possibles, en fonction des résines utilisées) et le tout est focalisé par un dispositif optique sur la résine photopolymérisable liquide. Comme dans les deux cas précédents ( Diapo de type film ou écran vidéo) il y a polymérisation totale et en une seule fois de toute la surface définie. La source UV étant une ou plusieurs lampes de longueur d'onde adaptée à l'effet souhaité. (dans le cas d'une évolution du type de résines utilisées, la source UV pourra être remplacée par une source travaillant à d'autres longueurs d'onde). Le Dispositif à cristaux liquides est lui même constitué de plusieurs masques successifs. en effet, un seul masque de ce type n'offrira pas un contraste supérieur à 70% entre les parties transparentes et celles sensées être totalement opaques. A cet effet. et c'est là l'originalité du montage. on monte au minimun deux. et de préférence trois écrans les uns derrière les autres avec des optiques de focalisation entre eux ainsi que des diaphragmes. (Fig 4) Ainsi nous augmentons considérablenient le contraste entre les parties opaques et transparentes à la lumière. La partie transparente représentant une atténuationdtintensité très faible (sauf atténuation générale dûe à l'usage du diaphragme ) par rapport aux parties opaques ; soit 89% d'atténuation sur les parties opaques par rapport aux parties transparentes, avec deux écrans, et 97% avec trois écrans, ce qui est dans les deux cas suffisant pour obtenir une polymérisation sélective, tel que souhaité. Le principe est le même lors de l'utilisation de barettes de cristaux liquides au lieu d'écrans (fig 5). Les diaphragmeFpermettent d'affiner à la fois le contraste et la précision en augmentant la profondeur de champ. Suivant les longueur d'onde utilisée un dispositif à cristaux liquide et une optique classique de projection peuvent être utilisés ou plus spécifiquement on prendra soin d'utiliser des matériaux transparents à I'UV plus lointain comme le Quartz. 4) Les Barettes de Diodes Laser . Barettes de tubes à décharge plasma. Dans ce cas, une barette de diodes ou tubes peut comporter plusieurs centaines ou milliers d'entre elles ,émettant à la longeur d'onde désirée (Exemple: les barettes utilisées dans les imprimantes Laser), soit disposées en ligne (Fig 8) soit pour former un écran de dimension définie. Ces barettes sont commandées pour afficher une ligne d'image à la fois , et peuvent ainsi éclairer la résine (soit directement, soit en étant focalisées par un dispositif optique afin d'augmenter la précision), la barette étant déplacée de l'équivalent d'une ligne (Par translation, ou rotation), et l'image totale de la couche à solidifier est ainsi transmise à la barette, en synchronisme avec son mouve mentdetranslation (ou rotation). Dans lecas d'écran, l'imageesttransmiseen uneseul fois, et il n'y a plus de translation nécessaire. L'objet premier de cette invention consiste en l'utilisation de masques "actifs" comme source pour la photoplymérisation sélective de résines liquides ou en poudre dans le but de fabrication d'objets à partir de données informatiques ( De type CAO, synthèse d'image, etc...). Ces types de masque étant: 1) Dispositif à cristaux liquides et source d'éclairage associée. 2) Disposif à Ecran Vidéo. 3) Dispositif à diodes laser ou tubes à décharge plasma. ces masques sont directement pilotés par un dispositif informatique et la modification d'affichage de chaque couche se fait directement, sans manipulation mécanique. Le reste du dispositif permettant de solidifier les couches successives pouvant alors rester identique au système développé par la société 3D systems (plateau asservi descendant dans le liquide). Néanmoins ce système nécessite la stabilisation du liquide entre couches (quelques secondes ) et le passage d'une raclette pour égaliser la surface.d'où: II) POSITIONNEMENT DU MASQUE L'objet second de cette invention concerne le positionnement de ce masque: Afin d'augmenter la vitesse de fabrication de l'objet, nous disposons cette fois-ci l'image projetée par le masque et le dispositif optique, non pas à la surface du liquide, mais à la surface d'une vitre en quartz, ou tout autre matériau transparent aux longeurs d'ondes utilisées, vitre qui va être enfoncée dans le liquide (voir Fig 1 1 ou 12 ) Nous évitons ainsi trois écueils: 1 ) le plateau descendant. 2) le problème de stabitisation de la surface du liquide. 3) Le raclage. En effet, le liquide étant directement en contact avec la vitre, il n'ya pas de possibilité de vaguelettes à la surface du liquide, et tout problème d'effet de capilarité sur les parties nouvellement solidifiées est éliminé par construction, puisque tout reste dans le liquide. Le disposif complet fonctionne ainsi: 1 ère couche à solidifier La vitre (écran de projection) est positionnée au fond de la cuve de résine, à une hauteur du fond égale à l'épaisseur de la couche à solidifier ( ex: 1/10 ème de mm ).Le masque ( Le dispositif intégrant les cristaux liquides, l'écran vidéo, ou le dispositif à diodes laser ou tubes à décharge plasma) affiche la 1 ère couche (ou ligne dans le cas des barettes de diodes et autres): en noir ce qui n'est pas à solidifier, en blanc (donc tranparent au rayonnement) ce qui est à solidifier .(image provenant d'un fichier CAO). Le système d'éclairage UV ( Dans le cas cristaux liquides) s'allume alors (Type flash: Intensitée et durée dépendant du type de la résine utilisée, ou système à obturateur). La vitre est alors remontée de la hauteur d'une couche (ex: 1/10 ème de mm), I'interstice reste rempli de liquide par effet de pression, aucun nivellement n'est nécessaire. l'écran à cristaux liquides affiche la seconde couche à solidifier et la lampe envoie son second flash, etc... En fin de processus, le dispositif décrit est remonté de la hauteur de la pièce à fabriquer et a terminé son travail. La pièce est encore en totalité dans le liquide. Un plateau muni d'un dispositif élévateur au fond du liquide remonte la pièce terminée et entièrement solidifiée. La pièce est ensuite enlevée du plateau, rincée par un solvant adéquat et disponible. Tailles et précisions des objets fabriqués par cette technique: Compte tenu des technologies utilisées, les tailles des objets fabricables ne sont pas particulièrement limités, l'optimum se situant sur des volumes de 300 mm au cube pour les plus petites machines, à des machines standard de 600 à 1000 mm au cube. Des tailles plus grandes sont envisageables (Fig 13). La précision de fabrication est entièrement liée à la précision de l'élément d'éclairement, à savoir, cellule de cristaux liquides ou pixel de l'écran vidéo, ou encore diode laser ou tube à décharge, multiplié par le facteur de grandissement du dispositif optique. Ce dispositif optique permettant par ailleurs d'éclairer différentes parties de la surface à solidifier, en ce en plusieurs fois (exemple: un carré de 30 centimètres de coté peut être éclairé par 9 flashs successifs couvrant chacun un carré de 10 cm de coté; et dans ce cas, la précision sera celle du carré de 10 cm de coté).Dans le cas d'un écran à cristaux liquides de 1000 points par 1000, et de 200 mm de coté, la précision de chaque point est de: 200/ 1000 mm, soit: 0,2 mm pour un facteur de grandissement de 1, et 0,1 mm pour un facteur de grandissement de 1/2 (réduction de l'image d'un facteur 2). Dans le cas d'une barette de diodes, Cristaux liquides, tubes à décharge, cette précision sera de même ordre, suivant la disposition des éléments sur la barette (en général de 300 à 600 points par pouce, soit :25,lmm pour 300 à 600 points. Précision directe, avec facteur de grandissement de 1: 25,1/300 à 25,1/600 soit 0,085 à 0,043 mm. Par comparaison, la précision des machines actuellement fournies par les différents constructeurs n'est pas meilleure que 0,2 mm sur des objets de petite taille. Vitesse de travail: Actuellement les machines livrées offrent des vitesses de travail de l'ordre de 1 couche solidifiée toutes les 40 secondes en moyenne. ce temps est dû, d'une part à la vitesse de balayage du laser, et d'autre part au temps d'attente entre couches: stabilisation du liquide et passage de la raclette. Le procédé objet de cette invention élimine le temps de traçage laser, la stabilisation du liquide et le passage de la raclette. Le temps de fabrication par couche passe donc à 2 secondes. pour une polymérisation de 0.1 mm de profondeur. ce qui permet de réaliser un objet de 10 cm de haut, quels que soient sa longeur, largeur, épaisseur moyenne, en 2000 secondes, soit 35 minutes environ. Applications industrielles: II existe actuellement plus de 400 machines de stéréo-lithographie dans le monde. Le marché estimé de ce genre de technologie, dite de prototypage rapide est de l'ordre de 300.000 unités dans le monde1 pour peu que la technologie évolue et que les machines proposées soient plus rapides et aisées d'utilisation et que leur cout soit inférieur à 50.000 Dollars (Chiffres extraits d'une étude réalisée fin 1991 par la société Technicat Insights. sur le prototypage rapide aux Etats unis et dans le monde). Ce chiffre de 500.000 unités étant à rapprocher du nombre d'installations en Conception assistée par ordinateur en mécanique dans le monde ( Environ 1.500.000 systèmes installés) et du nombre de traceurs et machines outils 3 et 5 axes associés. Le besoin de machines de prototypage rapide se rapprochant du marché des traceurs de tous types, essentiellement en environnement Bureau. La machine objet de cette invention est de type environnement Bureau, avec un prix de revient relativement bas, comparé aux couts actuels de ces machines, prix se situant dans la fourchette estimée par l'étude de Technical Insights. Les domaines touchés actuellement et dans le futur par les machines existantes et les machines à venir étant: Tous les bureaux d'études des sociétés fabricants des objets: Automobile, Aéronautique, Electroménager, Ingénérie, Informatique, Electricité, Electromécanique, Electronique, Téléphonie, Emballage, Verriers, Matériel de Sport, Jouets, Lunetterie, Médical... Le seul marché français est aujourd'hui estimé à plus de 2500 machines. Figure 1: Principe général des machines de stéréo-Lithographie Laser. (la) Laser (1 b) rayon Laser (2) jeu de miroirs de déviation ( permettant d'orienter le point laser sur un plan XY) (3) Raclette pour égaliser le niveau du liquide. celle-ci se déplace en translation au dessus du plan du liquide afin d'en égaliser la surface après chaque traçage du laser. (4) Résine liquide photopolymérisable (5) Cuve contenant la résine (6) Plateau descendant dans le liquide (7) Pièce en cours de fabrication Figure 2: Shéma synoptique du dispositif de Stéréo-Lithographie et des Variantes technologiques prévues. (1 ) Source d' Eclairage (sauf dans le cas de source active). ( I ) Source active de Type Diodes Laser ou Tubes à décharge plasma (Ecran ou barettes) (Il) Source active deType Vidéo. (III) Masque deType Diapo. (1V) Masque actif de type Cristaux Liquides (Ecran ou barettes). (2) Dispositif de Focalisation optique (3 ) Vitre sur laquelle est projeté l'image du masque ou source active (PI) Immergée dans le Liquide (PM) Partie Mobile s'enfonçant dans la cuve de résine (5) (5) Cuve de résine Photopolymère Liquide (6) Plateau de fond de cuve, Mobile (sort la pièce fabriquée, en fin de processus). Figure 3 : Les différentes méthodes de photopolymérisation sélective (1) Vu sur écran de ce qui est à solidifier (en noir) (2) Cuve de résine (3) Source de lumière de longueur d'onde permettant la réaction de photopolymérisation de la résine. (4) optique de focalisation Les différentes méthodes utilisables pour solidifier de façon sélective la résine photoplymérisable. (I) Poudre déposée electrostatiquement (II) Diapositive ou film (ici) Système à Cristaux liquides (Ecran ou barette) (IV) Ecran Vidéo (V) diodes laser ou tubes à décharge plasma (écran ou barettes). (VI) dispositif de renvoi par miroir (optionnel) Figure 4: Masque base d'écran à cristaux liquides (1) Source lumineuse (2) Dispositif de répartition uniforme de la lumière (3) Ecran à cristaux Liquides (4) Diaphragme (5) Optique de focalisation (6) Ecran à Cristaux liquides (7) Diaphragme (8) Optique de focalisation ( projetant I'iamge obtenue sur une vitre transparente) Avec possibilités de zoom (Agrandissement ou rapetissement de l'image). (9) système mécanique intégrant les éléments 1 à 8 (10) cuve étanche s'enfonçant dans la résine (11) plaque verre ou matériau transparent aux longueurs d'onde utilisées (12) Cuve de résine (13) Résine (14) Plateau pour remonter la pièce en fin de fabrication Figure 5 : Masque à base de Barette de cristaux liquides (1) Source de lumière (2) Dispositif de répartition uniforme de la lumière. (3) barette de cristaux liquides (5) système diaphragme (6) Système de lentilles de focalisation (7) Barette de Cristaux liquide (8) Rail de guidage du dispositif permettant sa translation (9) Cuve de résine Note: le masque ainsi constitué est disposé soit directement dans un caisson étanche d'nfoncant dans le liquide, soit deriière une optique de focalisatio n et des miroirs de renvoi. Un dispositif asservi à l'affichage de la ligne translate l'ensemble. Figure 6 : première possibilité de positionnement du dispositif décrit figure 5 (1) ensemble détaillé figure 5(1 à 7) (2) Dispositif de transaltion asservi electroniquement (3) Bac étanche avec Vitre tansparente au fond, Bac plongeant dans la résine (4) Cuve de résine Figure 7 : seconde possibilité de positionnement du dispositif décrit figure 5 (1) ensemble détaillé figure 5(1 à 7) (2) Dispositif de transaltion asservi electroniquement (3) optique de focalisationde type zoom. (4) Miroir (5) Bac étanche avec Vitre tansparente au fond, Bac plongeant dans la résine (6) Cuve de résine Figure 8 : Source à base de Barette de diodes laser ou tubes à décharge (1) Barette de diodes laser ou tubes à décharge plasma. (2) dispositif optique de focalisation (3) Rail de guidage pour la translation de l'ensemble (1) et (2) (4) Cuve de résine Figure 9: première possibilité de positionnement du dispositif décrit figure 8 (1) ensemble détaillé figure 8 ((1) et (2)) (2) Dispositif de transaltion asservi electroniquement (3) Bac étanche avec Vitre tansparente au fond, Bac plongeant dans la résine (4) Cuve de résine Figure 10: seconde possibilité de positionnement du dispositif décrit figure 8 (1) ensemble détaillé figure 8 ((1) et (2)) (2) Dispositif de transaltion asservi electroniquement (3) optique de focalisationde type zoom. (4) Miroir (5) Bac étanche avec Vitre tansparente au fond, Bac plongeant dans la résine (6) Cuve de résine Figure 11: Principe général de Fonctionnement avec caisson plongeant dans la résine (1) sourcedelumière (dans le cas de masque actif absorbant: cristaux liquides, voir figures 4 ou 5). (2) Dispositif de répartition uniforme de la lumière (dans le cas de masque actif absorbant: cristaux liquides voir figure 4 ou 5). (3) Dispositif à cristaux liquides( Figure 4 ou 5) ou source active (Diodes, tubes ou écran vidéo) (4) Optique de focalisation avec Zoom (5) Miroir de renvoi (6) Dispositif de caisson étanche avec vitre transparente plongeant dans la cuve de résine (7) Vitre transparente sur laquelle est projetée l'image en provenance de la source ou du masque (8) résine Photopolymérisable (9) Pièce en cours de fabrication (10) Cuve de résine Figure 12: Principe général de Fonctionnement avec caisson plongeant dans la résine. Variante Sans miroir de renvoi. (1) dispositif décrit figure 4 (2) Dispositif de caisson étanche avec vitre transparente plongeant dans la cuve de résine (3) Vitre transparente sur laquelle est projetée l'image en provenance de la source ou du masque (4) résine Photopolymérisable (5) Cuve de résine (6) Pèce en cours de Fabrication (7) Plateau remontant la pièce en fin de Fabrication Figure 13: Exemple de dispositif pour réaliser des objets de grande taille. (1) source de lumière (dans le cas de masque actif absorbant: cristaux liquides) (2) Masque actif ou source active (3) Optique de focalisation (Zoom) (4) Jeu de miroirs permettant le renvoi de l'image sur une partie de la surface de la cuve de résine (5) Dispositif de caisson étanche avec vitre transparente plongeant dans la cuve de résine (6) Cuve de Résine (7) Vitre transparente sur laquelle est projetée l'image en provenance de la source (8) Pièce en cours de fabrication (partie déjà réalisée). Revendications 1) La machine de fabrication d'objets par photopolymérisation sélective de liquides ou poudres photopolymérisables à base de Masque Actif ou Source active en mouvement à partir de Fichiers informatiques de conception assistée par ordinateur ou de synthèse d'image est caractérisée par l'intégration d'un masque absorbant une partie du rayonnement émis par une source de lumière et laissant passer sélectivement la lumière de longeur d'onde adaptée à la résine à photopolymériser là où celle-ci est à photoplymériser ou une source active: La dénomination " masque actif" est ici appliquée à: -Un dispositif à cristaux liquides absorbant une partie du rayonnement émis par une source de longeur d'onde adaptée, la source pouvant être monochromatique tel un laser ou plus simplement une lampe ou une série de lampes. - de type Ecran à cristaux liquides, et dans ce cas la surface de la résine à photopolymériser sera éclairée en une seule opération. (Figures 5, 6,7) - de type barette de cristaux liquides et dans ce cas, la surface de la résine à photopolymériser sera balayée par la barette de cristaux liquides par transla tion ou rotation (Figures 8,9,10) La dénomination :"souce active ou Source émissive" est ici appliquée à des dispositifs générant leur propre source de lumière. de façon organisée: - de type Ecran Vidéo, et dans ce cas la surface de la résine à photopolymé riser sera éclairée en une seule opération.(Figure 3 (IV)) - de type Barette de diodes laser ou tubes à décharge plasma dans ce cas, la surface de la résine à photopolymériser sera balayée par la barette de diodes ou tubespar translation ou rotation - De type Ecran à diodes laser ou tubes à décharge Plasma et dans ce cas la surface de la résine à photopolymérisersera éclairée en une seule opération. Ces masques ou sources sont dénommés "actifs" en ce sens qu'ils sont directement activés par un système informatique et electronique pour modifier leur état (affichage) en fonction des couches de photopolymères à solidifier, ce par comparaison à des masques, dits "passifs", carne pouvant eux même changer d'état, car figés par définition (Diapositives ou film Photographique, Dessin réalisé sur feuille transparente, Couche de toner sur une vitre). 2) Le dispositif de masque à cristaux liquides selon la revendication1 est caractérisé en ce sens qu'il est constitué d'une ou plusieurs lampes, constituant la source de lumière de longueur d'onde permettant la réaction de photopolymérisation de la résine photopolymérisable, d'un dispositif dpgalisation de la source de lumière (type lentille de fresnel ou autre) et de plusieurs écrans ou barettes disposés successivement (au minimu 2) ainsi que d'au moins un diaphragme suivant la figure 4 ( Ecran) ou les figures 5 à 7 (Barette), Ce montage augmente le contraste entre les parties transparentes et opaques et permet la photopolymérisation sélective d'une couche de résine photopolymérisable. 3) Le dispositif selon la revendication 1 est caractérisé en ce que à ce masque ou source active est associé un dispositif optique afin de focaliser l'image ainsi obtenue sur une vitre transparente aux longeurs d'onde utilisées, permettant l'agrandissement ou la réduction de l'image projetée. 4) Le dispositif selon les revendications 1,2 et 3 est caractérisé en ce que l'ensemble ainsi constitué (I'image projetée par le masque ou la source active et le dispositif optique et la vitre) est plongé dans la résine photopolymérisable afin de construire l'objet, couche par couche à partir du fond de la cuve et en remontant par pas égal à la hauteur de couche photopolymérisée jusqu'à complète fabrication de l'objet.