Découvrez les différences entre les technologies d’impression 3D FDM et SLA, et celle à utiliser pour quelle application.
FDM et SLA simplement expliqués
FDM est l'abréviation de Fused Deposition Modeling. En FDM, un brin de matériau (dans ce cas: des thermoplastiques) est déposé en couches pour créer un objet imprimé en 3D. Pendant l'impression, le filament de plastique passe dans une extrudeuse chaude où le plastique devient suffisamment souple pour pouvoir être placé avec précision par la tête d'impression. Le filament fondu est ensuite déposé couche par couche dans la zone d'impression pour constituer la pièce à travailler.
Il existe un large choix d'imprimantes FDM 3D pour tous les budgets, à partir de quelques centaines de dollars. Les bobines de filaments sont relativement peu coûteuses, à partir de 25 dollars le kilo. Ces facteurs ont rendu les imprimantes FDM si populaires auprès des fabricants et des utilisateurs à domicile.
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SLA est l'abréviation d'appareil de stéréolithographie, ou simplement stéréolithographie. Comme le FDM, le SLA est une méthode additive: les modèles sont construits couche par couche. Cependant, SLA utilise un photopolymère durcissable – généralement une résine liquide – qui est durci en appliquant une lumière focalisée ou une lumière UV (ce processus est appelé durcissement). Les imprimantes SLA construisent généralement les modèles de haut en bas, la plate-forme de construction soulève le modèle vers le haut, hors du bain de résine.
La source de lumière est un projecteur laser ou numérique (la technologie s'appelle souvent DLP – Digital Light Processing). Les lasers «dessinent» les couches; Dans DLP, une tranche entière (une couche bidimensionnelle) du modèle est projetée en une fois dans le bain de résine.
Les imprimantes laser SLA sont généralement plus lentes que les modèles DLP en raison de la petite surface du faisceau laser. Dans les imprimantes DLP, chaque couche durcit plus rapidement lorsque toute l'image d'une couche est projetée sur la résine. De plus, les projecteurs DLP sont plus fiables et plus faciles à entretenir que les systèmes laser personnalisés, car ils utilisent la même technologie que les projecteurs professionnels et de home cinema. Les modèles imprimés doivent cependant subir un processus de post-traitement.
Globalement, il existe moins de machines SLA économiques que d’imprimantes 3D FDM. Les imprimantes à résine peuvent souvent être trouvées dans un contexte professionnel, bien que les prix aient baissé ces dernières années.
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FDM vs SLA: les différences
FDM vs SLA: Matériaux et couleurs
Les imprimantes FDM utilisent généralement des filaments de PLA, PETG ou ABS. La plupart des imprimantes FDM peuvent gérer le nylon, le PVA, le TPU et une variété de mélanges de PLA (mélangés avec du bois, de la céramique, des métaux, de la fibre de carbone, etc.). Les filaments sont disponibles en différentes couleurs. Certains fabricants proposent même un service permettant de fabriquer des couleurs RAL à la demande.
La plupart des imprimantes FDM peuvent utiliser des rouleaux de filament standard disponibles en deux tailles standard (diamètre: 1,75 ou 2,85 mm) provenant de différentes sources. Quelques imprimantes utilisent des filaments ou des boîtes à filaments exclusifs – ceux-ci sont généralement plus chers que les rouleaux standard mais offrent une meilleure qualité.
Les propriétaires d’imprimantes SLA ne disposent que d’une palette plus restreinte de matériaux résiniques. Très souvent, ceux-ci sont propriétaires et ne peuvent pas être échangés entre des imprimantes de fabricants différents. Le choix des couleurs est également limité. Formlabs, par exemple, n'offre que des résines noires, blanches, grises et claires. D'autre part, ils offrent des matériaux plus durables ou hautement spécialisés (résines dentaires, résistantes à la chaleur ou flexibles) pour des utilisations industrielles.
FDM vs SLA: précision et douceur
Dans les imprimantes FDM, la résolution de l’imprimante dépend de la taille de la buse et de la précision des mouvements de l’extrudeuse (axes X / Y). La précision et le lissage des modèles imprimés sont également influencés par d'autres facteurs: comme la force de liaison entre les couches est inférieure à celle obtenue en impression SLA et que le poids des couches supérieures peut pincer les couches inférieures, un certain nombre de problèmes d'impression peuvent en résulter (par exemple: déformation, désalignement des calques, décalage des calques, rétrécissement des parties inférieures – pour plus de détails, voir cet article). Celles-ci compromettent la précision et le lissé de la surface.
Les imprimantes SLA produisent systématiquement des objets de résolution supérieure et sont plus précises que les imprimantes FDM. La raison: la résolution est principalement déterminée par la taille du point optique du laser ou du projecteur, ce qui est très petit. De plus, lors de l'impression, moins de force est appliquée au modèle. De cette façon, la finition de surface est beaucoup plus lisse. Les impressions SLA montrent les détails qu'une imprimante FDM ne pourrait jamais produire.
En fait, les détails fins produits par une imprimante SLA constituent la principale raison pour laquelle on pourrait envisager de se procurer une imprimante SLA.
FDM vs SLA: Adhésion / retrait après impression 3D
L’adhérence au lit d’impression est un sujet important lors de l’utilisation d’une imprimante FDM. Les objets imprimés peuvent être retirés relativement facilement – si l'objet reste collé au lit d'impression, un couteau à palette fera l'affaire.
Dans les imprimantes SLA, il peut s'avérer difficile de retirer le modèle imprimé de la plate-forme d'impression et il reste souvent beaucoup de résine sur la plate-forme que vous devez éliminer à l'aide d'un couteau à palette – et cela demande plus d'effort que sur une imprimante FDM. Carbon3D, un fabricant d’imprimantes industrielles, a même eu une nouvelle idée: utiliser l’oxygène pour créer une zone morte autour du modèle imprimé (cet oxygène empêche la résine de durcir à la surface du modèle).
FDM vs SLA: post-traitement
Après avoir imprimé sur une imprimante FDM, vous devez retirer les supports (si le modèle présente des porte-à-faux) et les excès de plastique, soit avec vos doigts, soit avec un outil de coupe. Le ponçage aide à obtenir des surfaces plus lisses. Plus d'informations sur les supports ici: Supports d'impression 3D: 3 étapes faciles vers le succès
Les modèles imprimés sur une imprimante SLA, telle que la Formule 1, sont recouverts d'une résine collante qui doit être éliminée dans un bain d'alcool isopropylique. C'est pourquoi vous obtenez des gants en caoutchouc avec la plupart des imprimantes SLA – pour protéger vos doigts de la résine et de l'alcool. Selon le modèle, des supports peuvent également être nécessaires – leur suppression est aussi simple que sur les imprimantes FDM.
FDM vs SLA: coûts d'impression 3D
Les imprimantes FDM consomment des buses et des rouleaux de filament. Comme déjà mentionné, la plupart des imprimantes FDM utilisent les mêmes rouleaux de filaments standardisés, les prix des filaments ont baissé ces dernières années. 1 kg de filament de PLA peut être acheté pour 25 $, les filaments spécialisés coûtent plus cher.
Dans les imprimantes SLA, la résine ne consomme pas uniquement: dans les imprimantes SLA, le réservoir de résine doit être remplacé après avoir imprimé 2 à 3 litres de résine. La raison en est que le réservoir est taché à l'intérieur au fil du temps, de sorte que la source de lumière n'est plus en mesure de projeter précisément l'image dans la résine. Selon le fabricant et le modèle, les réservoirs de résine vous coûteront environ 40 $ à 80 $.
Un autre composant qui doit être remplacé de temps en temps est la plate-forme de construction car il est endommagé lorsque l'utilisateur supprime le modèle imprimé. une plate-forme peut coûter jusqu'à 100 $.
La résine est également coûteuse: 1 litre de résine standard vous coûtera 80 $ à 150 $.
FDM vs SLA: Lequel utiliser?
En un mot: si la haute précision et la finition lisse sont votre priorité absolue et si le coût n’a pas ou peu d’importance pour un travail d’impression, utilisez une imprimante SLA. Si le coût joue un rôle, utilisez une imprimante FDM.
Quand utiliser FDM
Prototypage rapide
Construire des modèles à faible coût
Idéal pour les amateurs et les décideurs
Quand la précision et la finition de surface ne sont pas cruciales
Quand utiliser le SLA
Lorsque des détails complexes et / ou une finition de surface très lisse sont cruciaux
Lorsque la résistance et la durabilité du modèle ne sont pas cruciales (les modèles en résine peuvent en souffrir s'ils sont exposés au soleil pendant de longues périodes)
Pour la création de moules à couler afin de faciliter la fabrication en série (par exemple par des bijoutiers ou des fabricants de jouets)
Quand utiliser un service d'impression 3D
Il existe une troisième option qui peut vous faire économiser beaucoup d’argent. Vous n'avez pas besoin d'acheter une imprimante 3D pour obtenir quelque chose d'imprimé, vous pouvez utiliser un service d'impression 3D. Vous pouvez obtenir plus d'informations sur les services d'impression 3D dans cet article: 2019 Meilleurs services d'impression 3D en ligne
All3DP propose également un service qui vous permet de comparer les coûts des services d'impression 3D populaires.
L'image présentée est un collage de deux images de Stefan Schweihofer et Hans Braxmeier, via Pixabay.
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