OpenCAL sort l'impression 3D volumétrique du laboratoire

Il y a une scène que les fans des frigos à porte holographique de la science-fiction reconnaîtront immédiatement : une fiole tourne, une lumière apparaît, et une pièce entière se matérialise à l'intérieur du liquide. Pas de couche épaissie à la verticale. Pas de support à découper. L'objet est là, complet.3

Cette imprimerie-là a quitté les laboratoires. OpenCAL, projet open source issu de l'équipe UC Berkeley Design for Nanomanufacturing, documente en détail une machine CAL — Computed Axial Lithography — que l'on peut construire avec des composants courants et un Raspberry Pi 5.1 2 5

L'impression en mode scanner inversé

La technique s'appuie sur un principe emprunté à la médecine : la tomographie. Dans un scanner CT, des rayons X traversent le corps pour reconstruire un volume. En CAL, on fait l'inverse : à partir d'un modèle 3D, un logiciel calcule une séquence d'images projetées qui, traversant une fiole de résine qui tourne, accumulent la dose de lumière exactement là où la pièce doit se former. L'objet se solidifie d'un bloc, pendant que le reste de la résine reste liquide.2

Le résultat : des dimensions de quelques centimètres imprimées en quelques minutes, sans couches, sans supports, sans le geste de décollage du plateau.3 4

Le core logiciel s'appelle VAMToolbox, un outil de tomographie volumétrique pour générer les fichiers d'impression que la machine consomme.2

Une machine qu'on peut monter un après-midi

Ce qui rend OpenCAL remarquable, ce n'est pas seulement la technique, c'est la réduction du geste à des briques accessibles. Le firmware tourne sur une Raspberry Pi 5 (2 Go de RAM ou plus), pilotée par une interface LCD 20×4 et un encodeur rotatif, donc pas besoin d'un écran attaché pour faire un print.1 4

Le matériel réclame un projecteur DLP compact et une lentille de Fresnel, un moteur pas-à-pas commandé par un Pololu Tic T249, une Pi Cam pour enregistrer le processus, et les pièces imprimées par une imprimante 3D classique. Les fichiers physiques et la nomenclature sont publiés.1 4

Et là, le détail qui change l'expérience : l'impression se joue comme une vidéo. Les fichiers de print sont des MP4, projetés par mpv pendant que la fiole tourne, et la machine lit la vitesse de rotation directement dans le nom du fichier.1

Ce qui reste une contrainte, honnêtement

Le projet le dit sans détour : c'est en développement actif, et la résine reste la vraie barrière. La chimie nécessaire à la CAL est exigeante — il faut une résine visqueuse, assez transparente à la longueur d'onde de durcissement, avec une réaction non linéaire pour durcir seulement là où la dose cumulée est suffisante. Une partie du réglage commence donc par la chimie plus que par le code.2 4

La qualité de surface évoque un SLA plus ancien : on est loin du polissage d'une pièce d'atelier. Et pour l'instant, la machine imprimera surtout des volumes de quelques centimètres, même si des formats plus grands ont été tentés.3

Pourquoi c'est intéressant maintenant

OpenCAL n'est pas la première machine de ce type : la CAL date de 2019, et les imprimantes volumétriques des labos restaient hors de portée d'un particulier. Ce qui change, c'est le paquet complet : logiciel open source, matériel reproductible, documentation de bout en bout, et une communauté Discord pour ne pas rester seul devant son projet.2 4

C'est le même mouvement que le RepRap pour l'impression par dépôt : rendre une technologie de fabrication reproductible à l'échelle d'un atelier personnel, pour que d'autres non seulement l'utilisent mais l'améliorent.4

La leçon pour un maker n'est pas « imprime un objet sans couches ». C'est : même un procédé venu de la recherche médicale devient une matière à bricoler dès que quelqu'un public les fichiers, les plans et la chimie. Le prochain OpenCAL n'aura peut-être pas besoin de venir d'un laboratoire.