Découvrez les différences entre les imprimantes 3D à résine et à filament à l'aide des technologies SLA et FDM, et laquelle utiliser pour quelle application.
FDM et SLA expliqués simplement
FDM est l'abréviation de Fused Deposition Modeling. Dans FDM, un brin de matière (dans ce cas: les thermoplastiques) est déposé en couches pour créer un objet imprimé en 3D. Pendant l'impression, le filament en plastique est alimenté à travers 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 construire la pièce.
Il existe un large choix d'imprimantes 3D FDM pour tous les budgets, à partir de quelques centaines de dollars. Les bobines de filament sont relativement peu coûteuses, à partir de 25 $ le kilo. Ces facteurs ont rendu les imprimantes FDM si populaires parmi les fabricants et les utilisateurs à domicile.
Vous pouvez trouver les meilleures imprimantes 3D FDM ici: Meilleures imprimantes 3D 2021 (janvier)
SLA est l'abréviation de Stereolithography Apparatus, ou simplement stéréolithographie. Tout comme FDM, SLA est une méthode additive: les modèles sont construits couche par couche. SLA, cependant, 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 lumineuse est soit un laser, soit un projecteur numérique (la technologie est souvent appelée DLP – Digital Light Processing). Les lasers «dessinent» les couches; en DLP, une tranche entière (couche bidimensionnelle) du modèle est projetée en une seule 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 car l'image entière 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 les projecteurs utilisent la même technologie que les projecteurs professionnels et home cinéma. Les modèles imprimés doivent cependant subir un processus de post-traitement.
Dans l'ensemble, il existe des machines SLA moins économiques que les imprimantes 3D FDM. Les imprimantes à résine se trouvent souvent dans un contexte professionnel, même si les prix ont baissé ces dernières années.
Vous pouvez trouver les meilleures imprimantes SLA ici: 2021 Best Budget Resin 3D Printers (January)
SLA vs FDM: les différences
SLA vs FDM: matériaux et couleurs
Les imprimantes FDM utilisent généralement des filaments PLA, PETG ou ABS. La plupart des imprimantes FDM peuvent gérer le nylon, le PVA, le TPU et une variété de mélanges 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 de fabrication de couleurs RAL à la demande.
La plupart des imprimantes FDM peuvent utiliser des rouleaux de filament standard qui sont disponibles en deux tailles standardisées (diamètre: 1,75 ou 2,85 mm) à partir de diverses sources. Quelques imprimantes utilisent des filaments ou des boîtes à filaments propriétaires – 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 limitée de résines. Très souvent, ceux-ci sont exclusifs et ne peuvent pas être échangés entre des imprimantes de différents fabricants. Le choix des couleurs est également limité. Formlabs, par exemple, ne propose que des résines noires, blanches, grises et transparentes. D'autre part, ils offrent des matériaux plus durables ou hautement spécialisés (c'est-à-dire des résines dentaires, résistantes à la chaleur ou flexibles) pour des usages industriels.
SLA vs FDM: précision et fluidité
Dans les imprimantes FDM, la résolution de l'imprimante est un facteur de la taille de la buse et de la précision des mouvements de l'extrudeuse (axe X / Y). La précision et la douceur des modèles imprimés sont également influencées par d'autres facteurs: comme la force de liaison entre les couches est inférieure à celle de l'impression SLA et que le poids des couches supérieures peut presser les couches inférieures, un certain nombre de problèmes d'impression peuvent en résulter (par exemple gauchissement, désalignement des couches, déplacement des couches, rétrécissement des parties inférieures – pour plus de détails, voir cet article). Ceux-ci compromettent la précision et la douceur de la surface.
Les imprimantes SLA produisent systématiquement des objets de résolution plus élevée et sont plus précises que les imprimantes FDM. La raison: la résolution est principalement déterminée par la taille du spot optique du laser ou du projecteur – et c'est vraiment petit. De plus, pendant l'impression, moins de force est appliquée au modèle. De cette façon, la finition de surface est beaucoup plus lisse. Les impressions SLA montrent des détails qu'une imprimante FDM ne pourrait jamais produire.
En fait, les détails fins produits par une imprimante SLA sont la principale raison pour laquelle on envisagerait de se procurer une imprimante SLA.
SLA vs FDM: Adhésion / élimination après impression 3D
L'adhésion au lit d'impression est un sujet lors de l'utilisation d'une imprimante FDM. Les objets imprimés peuvent être enlevés relativement facilement – si l'objet colle au plateau d'impression, un couteau à palette fera l'affaire.
Dans les imprimantes SLA, il peut être 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 retirer à l'aide d'un couteau à palette – et cela demande plus d'efforts que sur une imprimante FDM. Le fabricant d'imprimantes industrielles Carbon3D a même eu une nouvelle idée: ils utilisent de l'oxygène pour créer une soi-disant «zone morte» autour du modèle imprimé (l'oxygène empêche la résine à la surface du modèle de durcir).
SLA vs FDM: post-traitement
Après l'impression sur une imprimante FDM, vous devez retirer les supports (si le modèle a des surplombs) et l'excédent de plastique avec vos doigts ou un outil de coupe. Le ponçage permet d'obtenir des surfaces plus lisses. Plus d'informations sur les supports ici: Supports d'impression 3D: 3 étapes faciles pour réussir
Les modèles imprimés sur une imprimante SLA telle que la Form 1 sont recouverts d'une résine collante qui doit être retirée 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 retrait est aussi simple qu'avec les imprimantes FDM.
SLA vs FDM: coûts d'impression 3D
Les consommables des imprimantes FDM sont les buses et les rouleaux de filament. Comme déjà mentionné, la plupart des imprimantes FDM utilisent les mêmes rouleaux de filament standardisés, les prix du filament ont baissé ces dernières années. 1 kg de filament PLA peut être acheté pour 25 $, les filaments spécialisés coûtent plus cher.
Dans les imprimantes SLA, non seulement de la résine est consommée: dans les imprimantes SLA, le réservoir de résine doit être remplacé après l'impression de 2 à 3 litres de résine. La raison en est que le réservoir se macule à l'intérieur avec le 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 elle est gâchée lorsque l'utilisateur supprime le modèle imprimé; une plateforme peut coûter jusqu'à 100 $.
La résine est également coûteuse: 1 litre de résine standard vous coûtera 80 $ à 150 $.
SLA vs FDM: lequel utiliser?
En un mot: si la haute précision et la finition lisse sont votre priorité absolue et si le coût est nul ou d'importance mineure 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 fabricants
Quand la précision et la finition de surface ne sont pas cruciales
Quand utiliser 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 souffrir lorsqu'ils sont exposés au soleil pendant de longues périodes)
Pour créer des moules pour la coulée afin de faciliter la production de masse (par exemple par des fabricants de bijoux ou 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 faire imprimer quelque chose, vous pouvez utiliser un service d'impression 3D. Vous pouvez obtenir plus d'informations sur les services d'impression 3D dans cet article: 2021 Meilleurs services d'impression 3D en ligne (janvier)
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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