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Technologie d'impression 3D: SLA vs SLS

Introduction

A Sculpteo, nos clients nous posent souvent la question suivante: Quelle est la différence entre la technologie SLA et la technologie SLS ? Aujourd’hui, nous allons nous attarder sur les différences et les similarités de ces technologies afin de vous aider à comprendre quelle technologie correspondra le mieux à vos projets.

SLS, SLA, FDM, FFF, ABS, PA, PLA…  Comprendre ce qu’impliquent ces acronymes peut être un vrai challenge. Dans cet article vous apprendrez à différencier SLS et SLA, pour choisir la meilleur technologie d’impression 3D pour vos pièces. 

Introduction: Les technologies SLA et SLS

L’acronyme SLS signifie Selective Laser Sintering,  ou Frittage Sélectif par Laser. Le mot clé ici est Frittage, qui solidifie le matériau grâce à la chaleur et/ou par la pression sans le fondre au point qu’il devienne liquide.  A l’intérieur des imprimantes 3D SLS, une fine couche de poudre est appliquée sur la surface de fabrication, tout cela dans un espace chauffé, juste en dessous de la température de fusion du matériau. Tout de suite après ça, un laser vient “dessine” une couche 2D de l’objet sur cette surface en augmentant la température de la poudre à l’endroit précis où l’objet doit être créé, frittant la poudre. 
SLS 3D printing
Ensuite, nouvelle couche est déposé par dessus la première et tout le processus se répète jusqu’à ce que la pièce 3D soit créée. La technique d’impression 3D SLS fonctionne donc couche par couche.  De l’autre côté, en ce qui concerne la technique SLA, l’acronyme vient du mot StéréoLithogrAphie. Il s’agit de la toute première technique d’impression 3D développée dans les années 80. Même si quelques changement ont été effectués sur cette technologie, le principe reste le même. Un laser UV se focalise sur une fine couche de résine liquide photopolymère et dessine la surface 2D de l’objet couche par couche. La résine photosensible réagit en se solidifiant grâce à la lumière UV. La dernière étape de ce procédé est le nettoyage, permettant notamment de retirer les supports. 
SLA 3D printing
Contrairement aux imprimantes SLS principalement utilisées au niveau industriel et prenant beaucoup de place, les imprimantes SLA elles sont plus accessibles.

La résolution de ces techniques de fabrication additive 

  Il n’existe pas une seule résolution pour chacune de ces technologies, il existe des vraies contraintes physiques. La résolution pourra dépendre par exemple du type d’imprimante 3D utilisée. Ces deux techniques utilisent des plateformes motorisées et atteignent généralement la résolution désirée, ce n’est pas un point problématique. Ces deux systèmes utilisent un laser pour solidifier leur matériau, mais comme ils n’utilisent pas la même technique (Ultraviolet pour SLA et infrarouge pour SLS), leur taille est différente, avec un laser UV, le focus est plus petit. Avoir un laser plus fin est comme dessiner avec un crayon plus fin, il sera possible d’atteindre une meilleure résolution, aussi bien horizontalement que verticalement. Gardez tout de même à l’esprit que nous parlons d’une différence de dix à cent microns. La technologie de Frittage Sélectif par Laser peut vous permettre de créer des modèles très détaillés.

Des propriétés mécaniques différentes pour le SLA et le SLS

Une autre différence important entre les objets imprimés en SLS et en SLA sont mécaniques. Tout comme pour la résolution, nous allons nous appuyer sur les matériaux les plus utilisés avec ces deux technologies.  Les imprimantes 3D de Frittage Sélectif par Laser peuvent utiliser de nombreux matériaux différents, mais il s’agit principalement de polyamide (Nylon PA12). Il est possible d’obtenir différentes couleurs, mais aussi un différent niveau de résistance ou de flexibilité. Vous connaissez certainement le Nylon, sa durabilité, sa robustesse et sa résistance à l’abrasion.   Pour les imprimantes 3D de Stéréolithographie, les fabricant proposent généralement leur propre résine, mais il existe beaucoup d’options.  Généralement, les résines sont plus rigides mais aussi plus fragile que le Nylon. Peu à peu de nouveau composants sont dévoilés et permettant plus de flexibilité.  Une différence significative pour les objets en résine comparés aux objets en Nylon, c’est qu’ils cassent beaucoup plus facilement sous la pression d’un poids. Le Nylon a un côté plus élastique qui lui permet de revenir à sa forme originelle. Le choix entre SLS et SLA dépend totalement de la nature de votre projet.  

Qu’en est-il de la surface? 

  Nous en arrivons à la différence notable entre ces deux technologies. En utilisant une imprimante SLS, le processus de frittage créé un matériau solid mais poreux, puisque l’air normalement dans la poudre se transforme en de petites bulles. Cependant il n’y a rien qui puisse vraiment être vu à l’oeil nu, la surface semblera seulement un peu rugueuse au touché.  De l’autre côté, polymériser une substance liquide permet de créer une masse lisse de matériau.  
SLA printing
Support PreForm créé par Formlabs pour minimiser l’impact sur les impressions Credits: Formlabs.   Au niveau de la couleur, la poudre de polyamide offre des options assez basiques: blanc, noir, pour le matériau brut. Une autre couleur peut être le gris, en mélangeant les deux. Il n’existe pas la possibilités de créer des objets translucides avec l’impression 3D plastique. La résine utilisée par les imprimantes 3D de Stéréolithographie peut être mixée avec des pigments de couleur.   

Les supports durant l’impression 

 
Pour les objets qui n’ont pas de position d’appui (une boule par exemple), dans ces conditions, il faut intégrer des supports sont requis, pour toutes les technologies d’impression 3D. Avec la technologie SLS, la poudre qui n’est pas frittée agit comme un support durant le procédé d’impression 3D. Parfois l’utilisateur peut vouloir éviter ou minimiser les supports pour conserver la qualité d’endroits plus complexe, c’est un sacrifice à faire avec les imprimantes 3D SLA. Quand des supports sont utilisés, la pièce imprimée doit ensuite être nettoyée et peut finir avec quelques cicatrices aux endroits où les supports ont été enlevés.   

Le post-process avec les technologies SLS et SLA 

  Les deux techniques d’impression ont des options différentes en termes de post-process. 
  • Polissage: Les impressions 3D SLA sont plus brillantes et lisses, le polissage n’est pas nécessaire. Pour les impression 3D SLS le polissage est intéressant pour rendre les pièces plus lisses et brillantes.
  • Couleurs: L’impression SLS offre de nombreuses couleurs, notamment sur notre service d’impression 3D.
  • Couper / Coller: Que ce soit les matériaux polyamides ou résines, il est possible de passer par des étapes manuelles en utilisant de bons outils. .

 

Compatibilité chimique ou alimentaire

  Le nylon peut être compatible avec un usage lié à l’alimentaire, mais il ne faut pas teindre ou peindre vos pièces. Pour ce qui est de la résine, la biocompatibilité est possible avec certaines résines certifiées.  Le Nylon SLS peut supporter certains solvants comme l’Acetone, ou certains types d’alcools. Trouvez plus d’informations sur notre page matériau Nylon PA12. Pour la résine, la résistance dépendra beaucoup du matériau utilisé, les différences peuvent être significatives.   

Le Coût

  Les imprimantes SLA sont moins chères que des machines industrielles SLS. En réalité, puisque le Nylon est un matériau commun, les impressions 3D ne sont pas chères, et il est possible de produire une très grande quantité de pièces en une seule impression. Si vous utilisez un service d’impression et que vous n’avez pas à acheter d’imprimante, l’impression 3D SLS sera l’option la moins chère.

Conclusion: Récapitulons !

L’heure est venue de conclure. Une chose est sûre, les technologies de Frittage Sélectif par Laser et la Stéréolithographie possèdent toutes les deux de grands avantages pour votre production. Elles font partie des techniques d’impression 3D les plus utilisées. Mais votre choix dépendra de votre projet. Par exemple, si vous avez besoin de pièces translucides, alors il vous faudra opter pour l’impression SLA.

 

 

 

SLA

SLS

Matériau

Résines photosensibles

Polyamide (Nylon)

Qualité

Supérieure

Haute

Surface

Lisse et brillante

Légèrement rugueuse

Couleurs (sans post-process)

Illimité, opaque ou translucide

Blanc, gris, noir, opaque

Supports

Requis

Non requis

Mécanique

Cassable

Résistant et flexible

Déformation mécanique

Pas de déformation jusqu’à la cassure

Déformation jusqu’à la cassure

Résistance à l’abrasion

Variable

Supérieure

Post-process

Polissage, peinture

Polissage, peinture, teinture

Alimentaire

Quelques résines spéciales seulement

Oui

Résistance chimique

Non définie

Résistant

Coût

Les imprimantes sont peu chères, mais les matériaux sont chers

Les imprimantes sont chères, les matériaux sont très abordables

 

Si vous souhaitez utiliser la technologie SLS, n’hésitez pas à chargez votre fichier 3D dès maintenant sur notre service d’impression ! Vous recevrez vos pièces dans quelques jours. 



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