Imprimantes 3D SLA vs DLP vs FDM

SLA et DLP sont deux types différents d’imprimantes 3D à résine, tandis que FDM sont des imprimantes 3D à filament. Lisez notre ventilation ci-dessous pour comparer.

La stéréolithographie (SLA) est la plus ancienne forme d’impression 3D. Il fonctionne en exposant une couche de résine liquide photosensible à un faisceau laser UV ; la résine durcit ensuite selon le motif souhaité et l’objet est construit couche par couche jusqu’à ce qu’il soit terminé. Cela vous permet d’imprimer un modèle avec des détails extrêmement fins.

Les objets imprimés par les imprimantes 3D SLA ont des surfaces lisses, mais souvent la qualité dépend du type d’imprimante. Les imprimantes à résine SLA ont tendance à avoir des plaques de construction plus petites, vous ne pouvez donc pas faire de plus grandes pièces dessus. L’impression via SLA implique un processus plus long car les objets imprimés doivent être rincés à l’aide d’un solvant, puis placés dans un four à ultraviolets pour terminer le traitement.

Le traitement numérique de la lumière (DLP) est la plus rapide de toutes les méthodes d’impression 3D. Une couche de matériau durci peut être imprimée en quelques secondes et rapidement transférée pour permettre l’impression de la couche suivante. Comme SLA, les imprimantes 3D DLP utilisent de la résine plastique liquide, mais au lieu d’un faisceau laser UV, la résine est fondue avec des lampes à arc. Cette source de lumière provoque des vitesses d’impression impressionnantes car la quantité de lumière permet à la résine de durcir rapidement. Le DLP est une technologie robuste qui produit des modèles haute résolution à chaque fois, vous permettant même d’utiliser des matériaux moins chers pour des objets complexes et détaillés.

La modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) est une impression 3D à filament, la forme d’impression 3D la plus populaire et la plus facilement disponible sur le marché. Développé et mis en œuvre à l’origine dans les années 1980, FDM vous permet d’imprimer des prototypes opérationnels ainsi que des produits prêts à l’emploi tels que des LEGO, des engrenages en plastique et bien plus encore.

Tous les composants imprimés avec FDM peuvent être fabriqués en thermoplastique haute performance et de qualité technique, ce qui rend cette technologie utile pour les ingénieurs en mécanique et les fabricants. Les pièces imprimées ont une excellente résistance mécanique et une excellente résistance à la chaleur. Les imprimantes FDM construisent des objets 3D couche par couche, en commençant par le bas et en remontant en chauffant et en extrudant un filament thermoplastique. Cette forme d’impression 3D est utile dans tous les domaines, du développement de nouveaux produits au prototypage en passant par la fabrication du produit final.

Comparaison des imprimantes à filament et à résine

Il y a plusieurs facteurs clés à prendre en compte pour décider si une imprimante FDM ou SLA/DLP est le bon choix pour vous.

• Coût – Lors de l’achat d’une imprimante 3D, ce n’est pas seulement le coût de l’imprimante que vous devez prendre en compte ; c’est le coût du filament ou de la résine, ainsi que d’autres exigences en matière d’accessoires et de temps. En ce qui concerne le coût de l’imprimante, les imprimantes FDM l’emportent facilement sur les imprimantes SLA/DLP à tous les niveaux. Surtout pour les novices, les imprimantes SLA/DLP économiques et d’entrée de gamme sont rares. De plus, vous devez tenir compte de l’entretien de l’imprimante. Une bobine de filament vous coûtera 25 $ ou moins, avec un remplacement peu fréquent de la buse compte tenu du nettoyage et de l’entretien réguliers. Avec les imprimantes à résine, vous devrez fréquemment remplacer à la fois la résine et les réservoirs de résine. Un réservoir coûte environ 40 $ et un litre de résine coûte environ 80 $. Lorsque l’on compare les coûts, une imprimante FDM est beaucoup plus abordable. 
• Qualité – Une considération majeure dans l’impression 3D est la qualité des objets que vous allez imprimer. Les imprimantes FDM reposent sur plusieurs facteurs, tels que la précision de l’extrudeuse, la taille des buses et l’adhérence entre les couches. Le gauchissement, le rétrécissement et le déplacement ne sont pas rares car les couches sont lentement pressées ensemble. Cependant, ces problèmes peuvent être résolus lors du post-traitement. D’autre part, les imprimantes SLA/DLP offrent une superbe qualité car le laser détermine les détails les plus fins, ce qui permet d’obtenir des travaux d’impression extrêmement précis et de haute qualité. Lorsque l’on compare des produits finis, l’impression 3D en résine donne de meilleurs résultats finaux.  
• Facilité d’utilisation – Il y a une courbe d’apprentissage définie, peu importe si vous choisissez une imprimante 3D à filament ou à résine. Pour les imprimantes à filament, vous devrez retirer l’impression finale du lit d’impression à l’aide d’un couteau à palette, puis effectuer un post-traitement en coupant l’excès de plastique, ainsi qu’un peu de ponçage. Pour les imprimantes à résine, retirer l’impression finale est un peu plus fastidieux car il reste beaucoup de résine en excès. De plus, les objets devront être essuyés avec de l’alcool isopropylique et parfois placés dans un four à ultraviolets pour le traitement final. Les deux types d’imprimantes nécessitent un post-traitement, bien que les imprimantes à filament puissent être un peu plus faciles à utiliser. 

Le choix de l’imprimante 3D qui vous convient dépend de vos besoins et des objets que vous créez. Le filament et une imprimante FDM sont le bon choix pour les amateurs et les fabricants, ceux qui construisent des matériaux à faible coût, lorsque la résistance et la durabilité sont importantes ou lorsque la précision et la finition de surface ne sont pas cruciales. La résine et une imprimante SLA/DLP sont le bon choix lorsqu’une haute précision et une finition lisse sont de la plus haute importance et que le coût n’est pas un facteur.

Imprimante FDM

Avantages du FDM

Il existe une gamme de thermoplastiques FDM et de types de filaments pour répondre à pratiquement tous les besoins de l’industrie ou de l’application. Les imprimantes 3D FDM présentent des volumes de construction plus importants que les imprimantes SLA, ce qui leur permet d’effectuer certaines tâches de fabrication additive à court terme en plus de prototyper des pièces et des modèles grandeur nature prêts à l’emploi.

Les filaments traditionnels continuent d’évoluer avec des fonctionnalités intégrées telles que la résistance aux acides et aux produits chimiques, un faible frottement et une résistance élevée. Les filaments FDM plus récents contiennent des mélanges de fibres coupées telles que le polycarbonate et la fibre de carbone pour produire des pièces solides, légères et dimensionnellement stables. Les impressions 3D FDM peuvent aller des petites pièces de rechange pour les voitures classiques aux outils et accessoires pour les entreprises aérospatiales, ce qui en fait le meilleur choix pour les objets qui nécessitent une fonction et des performances mécaniques. Certaines imprimantes FDM, ont la capacité d’imprimer à une hauteur de couche de 50 microns, ce qui surmonte les comportements FDM typiques et produit des pièces avec peu ou pas de couches visibles et une finition lisse et uniforme.

En utilisant les imprimantes de bureau ou industrielles, des éléments de configuration tels que la sélection du bon matériau, des paramètres et du matériel sont déjà en place, ce qui signifie qu’aucune configuration de l’utilisateur n’est nécessaire pour lutter contre le délaminage, la vitesse d’impression correcte et le dépôt de filament incorrect. Bien que s’assurer que la pièce soit un bon candidat pour l’impression fait toujours partie du processus, il n’est pas nécessaire d’ajuster les températures ou les vitesses pour garantir une impression réussie.

Inconvénients du FDM

En général, en raison des résolutions d’impression inférieures de FDM, les « lignes de couche » de surface du processus apparaissent parfois, même avec des paramètres de détails fins. Également connu sous le nom de  » nervures « , un polissage et un ponçage supplémentaires sont nécessaires pour être comparables aux surfaces lisses d’une impression SLA. Si vous produisez des prototypes à haute résistance sans mettre l’accent sur les détails de surface, cela n’aura pas d’importance.

En règle générale, le processus d’impression 3D FDM est également sujet aux fluctuations de température, ce qui entraîne un refroidissement plus lent/plus rapide du matériau de filament thermoplastique et provoque un délaminage de surface (séparation des couches, déformation). Le processus FDM implique un bon nombre de pièces mobiles, toutes chargées de travailler ensemble pour façonner l’objet. Tout problème avec la tête d’impression, le système d’extrusion ou l’assemblage de l’extrémité chaude entraînera finalement des problèmes en cours d’impression. Par conséquent, une attention particulière aux paramètres d’impression, au matériel et aux spécifications des matériaux est nécessaire lors de la préparation et du découpage de votre modèle 3D.

Imprimante résine SLA

Avantages du SLA

Les impressions 3D SLA peuvent atteindre des résolutions aussi petites que 25 microns, ce qui donne des finitions de surface lisses et détaillées qui sont inégalées par FDM et ressemblent à des pièces moulées par injection. Il convient mieux aux modèles conceptuels de présentation ou de « preuve de travail », aux structures organiques, aux pièces aux géométries complexes, aux figurines et autres prototypes de forme unique.

Grâce au processus de durcissement incroyablement précis du laser UV, les impressions 3D SLA offrent des tolérances dimensionnelles plus strictes. En effet, il n’y a pas de dilatation thermique lors de la fusion des couches, ce qui le rend idéal pour les prototypes extrêmement précis tels que les poteaux de bijoux, les implants médicaux, les modèles architecturaux complexes et d’autres petits composants.

Inconvénients du SLA

En raison des caractéristiques de fragilité de la résine polymérisée, seules des formulations de résine SLA de qualité technique doivent être utilisées pour les pièces soumises à des contraintes mécaniques ou à des charges cycliques. Sinon, la plupart des résines standard sont idéales pour les structures délicates et détaillées utilisées à des fins de présentation, telles que les prototypes cosmétiques. Il n’y a pas de résine SLA sur le marché aujourd’hui comparable en termes de résistance et de performances mécaniques aux filaments tels que le polycarbonate, le nylon ou d’autres matériaux FDM résistants.

Les résines d’impression 3D SLA coûtent généralement plus cher et produisent moins de pièces par unité de résine que les bobines de filament d’impression 3D FDM. Elles ont des volumes de construction considérablement plus petits que les imprimantes 3D FDM et ne sont pas adaptées aux travaux en volume.

Conclusion : FDM VS SLA

La première étape consiste à toujours choisir le meilleur outil pour le travail. FDM et SLA ont tous deux leurs avantages et peuvent être utilisés pour des tâches complètement différentes ou en conjonction avec des constructions d’assemblage en plusieurs parties. Si vous cherchez à créer des prototypes de conception de fonctionnalités fines, le SLA est la meilleure option. Sinon, FDM sera plus polyvalent pour les pièces tout au long du processus de production, de la conception à la fabrication, en passant par la maintenance.