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Faculté des Sciences appliquées
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Mémoire

Master thesis : Design and Development of a Resin-Switching System for Multi-Material MSLA 3D Printing

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Gillard, Matthieu ULiège
Promoteur(s) : Redouté, Jean-Michel ULiège
Date de soutenance : 29-jui-2026/30-jui-2026 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/26105
Détails
Titre : Master thesis : Design and Development of a Resin-Switching System for Multi-Material MSLA 3D Printing
Titre traduit : [fr] Conception et développement d’un système de changement de résine pour l’impression 3D MSLA multi-matériaux
Auteur : Gillard, Matthieu ULiège
Date de soutenance  : 29-jui-2026/30-jui-2026
Promoteur(s) : Redouté, Jean-Michel ULiège
Membre(s) du jury : Vanderbemden, Philippe ULiège
Gilet, Tristan ULiège
Langue : Anglais
Nombre de pages : 161
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie électrique & électronique
Centre(s) de recherche : Microsys
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master : ingénieur civil électricien, à finalité spécialisée en Neuromorphic Engineering
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] Multi-material fabrication through vat photopolymerisation requires the ability to switch
between different photosensitive resins within a single print cycle, a capability that re-
mains unavailable in commercial Masked Stereolithography Apparatus (MSLA) printers.
This work addresses that gap by designing, developing, and characterising a complete
resin-switching subsystem integrated into the custom-built MSLA printer of the Microsys
laboratory at the University of Liège.
The proposed solution adopts a single-vat architecture with dynamic fluid delivery. Peri-
staltic pumps are used to fill and evacuate the resin in the vat through dedicated inlet
and outlet apertures, while an isopropyl alcohol (IPA) sprinkler system, mounted directly
on the vat, performs the intermediate cleaning of both the vat and the printed part be-
tween successive resin changes. The mechanical system is composed of a custom resin vat,
tubing layout, pinch valves, resin storage tanks, and a splash protection enclosure. The
associated electronics consist of a reworked power supply board and a newly designed
resin control board, which integrates motor drivers, analogue sensing circuitry, and an
STM32 microcontroller.
Experimental validation was conducted across three principal capabilities. The resin
pumping step achieves a removal efficiency of approximately 98% for resins of viscosities
up to 350 cP, provided that spontaneous film dewetting is achieved on the non Fluorinated
Ethylene Propylene (nFEP) surface. The vat cleaning step, assessed by spectrometric
measurement of residual contamination, demonstrates that a single 25 second IPA spray-
ing cycle reduces cross-contamination to 0.65% when starting from a fully filled vat of
350 cP resin. Part cleaning, evaluated through optical microscopy and profilometer mea-
surements on microfluidic test structures, shows that two consecutive 25 second spraying
cycles deliver a cleaning performance comparable to that of a stand-alone four-minute
ultrasonic bath.
The results confirm that the system constitutes a viable proof-of-concept for autonomous
multi-material MSLA printing. Several directions for future improvement are identified,
including motorised vat tilting, additional inlet apertures, and the integration of film-
directed cleaning nozzles to extend performance to higher-viscosity resins and deeper
geometrical features.


Fichier(s)

Document(s)

File
Access TFE_Matthieu_Gillard_Multi_Resin_2026.pdf
Description:
Taille: 118.98 MB
Format: Adobe PDF

Auteur

  • Gillard, Matthieu ULiège Université de Liège > Master ing. civ. électr. fin. spéc. neur. engi.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Vanderbemden, Philippe ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Capteurs et systèmes de mesures électriques
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Gilet, Tristan ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Microfluidique
    ORBi Voir ses publications sur ORBi








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