FDM vs SLA vs SLS: quelle est la meilleure technologie 3D?

FDM vs. SLA vs. SLS: quelle est la meilleure technologie 3D ?

Publié Par le 21/12/2017

Vous souhaitez vous rafraîchir la mémoire ou vous êtes juste nouveau dans le monde de l’impression 3D et vous voulez en apprendre davantage à propos de ces trois technologies 3D ? Ne cherchez pas plus loin, nous allons pouvoir répondre à toutes vos questions.

Choisir une technologie 3D pour imprimer un prototype, une preuve de concept ou tout autre objet peut être difficile. En effet, la technologie doit correspondre à l’objet, et ce qui est attendu de lui. Chacune d’elles a ses points forts et ses points faibles, qui vont alors définir les caractéristiques de l’objet imprimé. Cette semaine, nous allons voir de plus près les caractéristiques des trois technologies les plus utilisées: le dépôt de fil (FDM), la Stereolithographie (SLA), et le Frittage Séléctif Laser (SLS).

 

Les technologies

 

Le dépôt de fil (FDM)

FDM printer

Ultimaker 2

 

La méthode de fabrication additive la plus courante est le dépôt de fil, fonctionnant par l’extrusion de thermoplastique. Cette technique consiste à faire fondre le filament et à le déposer grâce une buse d’impression 3D chauffée, couche par couche, sur un plateau d’impression. Les machines FDM sont les plus abordables, notamment utilisée pour un usage personnel, pour des particuliers qui ne possédent pas le budget d’une entreprise. Plusieurs marques aujourd’hui créent des imprimantes 3D pour particuliers, comme MakerBot et Ultimaker. Il est également possible d’utiliser des kits DIY ou même de partir de zéro et d’imprimer les différentes pièces de votre imprimante 3D

Le concept de ces imprimantes FDM est simple: un filament en plastique passe par la buse et fond à son contact, tout en étant progressivement déposé de façon structurée, jusqu’à ce que l’objet soit terminé. Le plastique utilisé pour le dépôt de fil fondu est généralement de l’ABS (Acrylonitrile butadiène styrène), du PLA (Polyactic Acid) et du Nylon (Polyamide), mais d’autres matériaux plus exotiques peuvent également être utilisés, comme un mélange de plastique, de bois et de carbone.

 

Stéréolithographie (SLA)

SLA Printer

Formlabs

 

La stéréolithographie est une des premières méthodes de fabrication additive brevetée dans les années 80. Le concept est plutôt simple, il y a plusieurs variations possible aujourd’hui: un laser UV dessine rapidement un design un 2D, avec une fine couche de résine photopolymère. Les polymères de la résine photosensible se solidifient formant une couche 2D du design. Si le laser vient du dessous (comme sur l’illustration) l’objet est surélevé tout en restant au contact de la résine. Si le laser vient du dessus, une nouvelle couche est appliquée par dessus. Ensuite, le procédé est renouvelé pour chaque couche, jusqu’à ce que l’objet imprimé en 3D soit terminé. L’étape finale consiste à nettoyer l’objet en résine, et d’enlever ses éventuels supports. 

La technologie SLA a également vu sa popularité augmenter avec les imprimantes 3D de bureau, comme la Form 2 de chez Formlabs, ou la Ember de chez Autodesk. Malgré tout, ces machines sont plus chères que des imprimantes FDM, puisque leur coût est de quelques milliers d’euros/dollars. ($3,499 pour la Form 2, $5,995 pour la Ember)

 

 

Technologie CLIP

Carbon M1 3D Printer

Carbon M1 3D Printer

La technologie d’impression 3D CLIP (Continuous Liquid Interface Production) fonctionne par la projection d’une séquence continue d’images UV générées par un projecteur de lumière numérique, à travers une fenêtre transparente aux UV perméable à l’oxygène. La zone morte créé au-dessus de la fenêtre maintient une interface liquide. Au-dessus de la zone morte, la partie durcie est extraite du bain de résine. 

Cette technologie d’impression 3D a d’abord été introduite en février 2014. Quelques mois plus part la compagnie Carbon 3D l’a créée et l’a commercialisée.  

Grâce à cette technologie CLIP, il est possible d’imprimer en 3D des pièces avec de hautes propriétés mécaniques. Ces pièces sont aussi précises de celles imprimées avec la technologie SLA , et elles sont imprimées aussi rapidement grâce à sa production continue. Il est possible d’obtenir un matériau flexible et fortement résistant grâce à ces résines techniques.

Pour en savoir plus à propos de la résine CLIP (DLS), n’hésitez pas à aller voir notre page matériau dédiée.

 

Frittage Sélectif par Laser (SLS)

SLS-EOS-Formiga-P110

EOS Formiga P110

 

La dernière technologie utilisée par Sculpteo, mais pas des moindres, est le Frittage Sélectif par Laser (SLS). Ce concept est simple, mais son utilisation est réservée aux professionnels, et aux services d’impression 3D en ligne, comme Sculpteo. En effet, les machines SLS sont larges et couteuses. Pour résumer son fonctionnement, un rouleau va appliquer une couche de poudre de polymère, ensuite le laser va fritter la poudre en fonction du fichier 3D et la plateforme va descendre d’un cran pour qu’une nouvelle couche de poudre soit ajoutée. Le laser va à nouveau fritter la poudre et la deuxième couche va se souder à la première, permettant ainsi de créer une pièce solide. Le processus continue ainsi jusqu’à ce que la pièce soit terminée. Le plateau contenant l’objet complet est ensite retiré, et la pièce est ensuite dépoudrée. Il n’y a pas d’autres étapes, sauf si vous souhaitez appliquer une finitions (teinture, polissage, lisseur embellisseur…)

 

Comparé à la sétéolithographie et au FDM, le SLS ne nécessite pas de structure puisque la poudre se support elle-même. Ce détail permet de construire des géométries plus complexes, et autorise naturellement une plus grande liberté au niveau des designs. Le coût d’une machine SLS est assez élevé, c’est pourquoi cette technique est davantage utilisée pour des applications industrielles. Sculpteo rend néanmoins cette technologie accessible à tous! 

 

Leurs caractéristiques

 

Il y a beaucoup à dire pour chaque technologie, puisque les nouvelles imprimantes voient le jour tous les ans, avec de nouvelles charactéristiques. Nous avons donc essayé de réunir les informations principales de chaque technologie, en un tableau qui, nous l’espérons, vous aidera à choisir la technologie dont vous avez besoin, en fonction de votre projet.

 

FDM SLS SLA CLIP
Materiau ABS, PLA, Nylon Polyamide (Nylon), Polystyrènes, Thermoplastique Polyuréthane (TPU), Métal Résines photosensibles Résines photosensibles spéciales
Qualité finale Basse à moyenne Haute Haute Haute
Epaisseur des couches 0.5 à 0.127 mm 0.05 à 0.01 mm 0.05 à 0.015 mm 0.1 mm
Epaisseur minimum des parois 1 mm 0.8 mm 5 mm 0.5 mm
Texture de la surface Rugeuse (avec un effet “escalier”) mais possibilité de polissage Un peu rugeuse mais possibilité de polissage Lisse, souvent brillante A peu près lisse
Couleurs  Opaque et translucide, toutes les couleurs Blanc, gris et noir opaque Opaque and translucent all colors Determined by the color of the resin
Support (designs complexes) Requis Pas requis Requis Requis
Propriétés mécaniques Variable (peut être solide ou flexible) Solide et flexible Solide et fragile, Nouveaux composants flexibes Déterminé par la résine utilisée
Faiblesses mécaniques Déformation progressive jusqu’à la cassure Déformation progressible jusqu’à la cassure  Presque aucune déformation jusqu’à la cassure soudaine Déterminé par la résine utilisée 
Résistance à l’abrasion Variable Supérieure  Variable Déterminé par l résine utilisée
Post-traitement Polissage, Peinture, lissage (avec de la vapeur d’acétone) Polissage, Lissage embelisseur, Vernissage, Teinturer Peinture Polissage (rarement demandé),Peinture Polissage (rarement demandé),Peinture
Compatibilité avec la nourriture Risque de fuite à cause des petits trous Oui Seulement avec des résines spéciales (cela peut être cher) Non
Compatibilité avec les produits chimiques Risque de fuite à cause de petits trous Très résistant (Nylon) Indéfini Indéfini
Prix Les imprimantes et les matériaux sont abordables Les imprimantes sont chères, les matériaux sont abordables Les imprimantes ont un prix moyen, les résines peuvent être chères Les imprimantes sont chères, les résines peuvent être chères

 

Pour plus d’informations à propos de ces technologies ou de ces matériaux, vous pouvez aller voir notre article sur le SLS vs. SLA allant plus en détails, notre page de comparaison sur le FDM vs. SLS montrant des exemples de toutes les technologies tout en les comparant. Vous pouvez également aller voir nos pages du glossaire SLS, FDM, SLA, Nylon, ABS, et d’autres.

Découvrez notre service d’impression 3D de métal avec les technologies DMLS, SLM and Binder Jetting. Si vous souhaitez en savor plus sur l’impression 3D de métal cet article est pour vous

Apprenez l’impression 3D en autodidacte !

Téléchargez gratuitement notre ebook

Où suivre une formation en impression 3D? Partie 4 - Apprenez l’impression 3D en autodidacte

Télécharger