Comparaison entre l'impression 3D SLS et FDM. Lequel choisir et pourquoi ?

Le frittage sélectif par laser (SLS) et la modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) sont des technologies de fabrication additive.

La fabrication additive est un processus de fabrication qui crée des prototypes fonctionnels et d'autres objets, une couche de matériau après l'autre.

SLS contre technologie FDM

Étant donné que SLS et FDM utilisent la même technologie de fabrication, vous devez comparer et contraster les deux pour identifier leurs similitudes et leurs différences.

Le processus d'impression par frittage laser sélectif utilise des lasers comme source d'alimentation qui fritte et compacte le matériau en poudre dans des structures de modèles 3D solides.

Comment ça marche ? L'imprimante SLS dirige les lasers vers des pièces définies par un modèle 3D. Les lasers fusionnent le matériau en poudre pour former une structure 3D solide.

Pour sa part, la modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) ou Fused Filament Fabrication (FFF) fait référence à un procédé d'impression 3D additif qui utilise un matériau de filament thermoplastique.

Le filament se déplace dans l'extrémité chaude de l'extrudeuse avant son dépôt sous forme de plastique fondu, couche par couche, sur la plate-forme de fabrication jusqu'à ce que le processus soit terminé.

Que signifie SLS dans l'impression 3D ?

Frittage Laser Sélectif

Le frittage sélectif par laser (SLS) produit des prototypes et des pièces solides fonctionnels.

Il s'agit d'un processus de fabrication additive dans lequel la machine SLS utilise un laser haute puissance pour chauffer de minuscules particules de plastique, de céramique ou de verre, en les fusionnant pour former une structure 3D solide.

Comment fonctionne le processus d'impression SLS

Pré-traitement SLS

Le prétraitement est la première étape du processus d'impression 3D SLS.

Le prétraitement prend en charge tous les défis anticipés pendant le processus d'impression. Par exemple, les concepteurs modifient des programmes de CAO qui intègrent des objets 3D avec des arêtes vives et des parois minces.

Ces modifications sont essentielles car les bords tranchants et les parois minces de l'impression 3D SLS ne conviennent pas.

Traitement SLS étape par étape

En tant que processus de fabrication additive, SLS fonctionne de la manière suivante :

• Vous devrez concevoir votre modèle 3D à l'aide du programme de conception assistée par ordinateur (CAO).
• Divisez la conception en fines couches 2D
• Le programme de CAO communique la conception des couches 2D divisées à l'imprimante SLS.
• Ensuite, utilisez un rouleau de nivellement pour répartir l'épaisseur de la couche de matériau en poudre sur le lit d'impression.
• Ensuite, un laser au dioxyde de carbone trace une coupe transversale du matériau en poudre dans la plate-forme de fabrication, le chauffant et le faisant fondre.
• Une fois l'épaisseur d'une couche terminée, l'imprimante abaisse le lit d'impression pour permettre l'impression de la couche de poudre suivante.
• Recycler l'excédent de poudre et les déchets une fois chaque couche terminée
• En fin de compte, vous répéterez le processus d'impression SLS en construisant couche après couche jusqu'à ce que vous ayez terminé l'impression de votre modèle 3D.

Post-traitement SLS

Le post-traitement est primordial car il marque l'étape de récupération de la pièce. Le processus d'impression 3D SLS couvre les pièces imprimées avec un matériau de support. Pour obtenir votre modèle final imprimé en 3D, cassez ces cocons poreux recouverts de poudre frittée.

Pour retirer le matériau de support pendant le post-traitement, cassez et ouvrez lesstructures de support en utilisant une chambre de nettoyage spécialement conçue ou de l'air comprimé.

Enfin, vous devez teindre et enduire le modèle imprimé en 3D SLS pour le préparer à l'utilisation.

Que sont SLS et FDM ?

Technologie SLS

Le frittage sélectif par laser (SLS) utilise un faisceau laser pour chauffer et construire des géométries complexes à partir de minuscules particules de poudre, de préférence du nylon. SLS imprime en fusionnant de la poudre de polymère en la liant pour former une structure 3D solide.

Avantages de la technologie SLS

• Niveaux de révolution élevés
• Délais rapides
• Haute résistance à la traction et rigidité
• Une large gamme de matériaux sélectionnés

Inconvénients de la technologie SLS

• Les produits SLS 3D sont fragiles
• Post-traitement difficile

Technologie FDM (modélisation par dépôt de fil fondu)

La technologie FDM (Fused Deposition Modeling) utilise le filament plastique comme matériau de construction principal pour le prototypage fonctionnel et la création de modèles anatomiques 3D.

Les machines de bureau FDM impriment des modèles 3D à géométrie complexe à l'aide du programme de CAO. Il serait préférable de placer l'imprimante de bureau FDM dans un environnement d'atelier avec une ventilation suffisante.

Plus important encore, les imprimantes FDM impriment des objets 3D rentables. Le FDM fonctionne à travers l'extrémité chaude de l'extrudeuse en extrudant couche par couche de plastique fondu sur le lit d'impression chauffé. Il répète le processus jusqu'à ce qu'il termine l'impression de la masse solide 3D.

Avantages de la technologie FDM

• Imprimantes abordables
• Utilisez du matériel peu coûteux et largement disponible
• utiliser un codage précis pour créer des modèles 3D de qualité
• Imprimer des objets durables
• Imprimante FDM facile à utiliser
• Les imprimantes FDM sont plus rapides

Inconvénients de la technologie FDM

• Complexité minimale dans les détails des fonctionnalités
• Vous devez l'utiliser dans un espace ou une pièce très ventilé
• Important de calibrer l'imprimante FDM de manière appropriée
• La qualité d'impression varie en fonction de la qualité de l'imprimante

FDM est-il plus rapide que SLS ?

La comparaison des vitesses de ces deux systèmes industriels de paillasse vous permet de déterminer votre choix si vous avez besoin d'imprimer des objets en 3D dans les plus brefs délais.

L'imprimante 3D à fusion multijet fabriquée par HP reste l'une des technologies d'impression 3D les plus rapides. Quant à l'imprimante FDM, sa vitesse moyenne est de 100 mm/h.

Par conséquent, il peut déposer en moyenne 100 mm de matière plastique par heure de fonctionnement.

En revanche, l'imprimante 3D SLS est plus lente que l'imprimante FDM. Il ne peut monter que jusqu'à 48 mm/h, ce qui signifie qu'il aurait déposé 48 mm de filament de plastique fondu après une heure de fonctionnement.

Quel est le meilleur SLS ou SLA ?

La stéréolithographie (SLA) reste la technologie d'impression 3D résine la plus courante. De plus, les amateurs aiment l'utiliser car il peut produire des prototypes de haute précision et étanches.

En même temps, il crée des pièces d'utilisation finale avec des propriétés mécaniques isotropes.

De plus, SLA utilise une gamme de matériaux d'impression avancés avec des caractéristiques délicates et une finition de surface lisse.

Comment fonctionne le SLA ?

L'impression SLA fonctionne en positionnant la plate-forme de construction dans le réservoir de polymère de résine liquide. Vous devez définir la plate-forme de construction à une distance d'une hauteur de couche au-dessus de la surface du liquide.

Ensuite, un faisceau laser UV crée l'épaisseur de couche suivante en durcissant sélectivement la résine photopolymère.

Vous répéterez le processus SLA jusqu'à ce que l'objet 3D ait terminé l'impression.

Avantages de la méthode d'impression SLA

• Finition de surface lisse
• Excellent pour une utilisation dans l'impression miniature
• Délai court
• Offre une large gamme de choix de matériaux
• Assez portable
• Imprime des objets compacts

Inconvénients de la technologie d'impression 3D SLA

• Méthode coûteuse
• Non recyclable
• Nécessite un durcissement après impression
• Impossible d'imprimer des objets plus grands

SLA contre SLS

Le SLA et le SLS sont tous deux des processus de fabrication additive. En outre, SLA est parfait pour imprimer des fonctionnalités complexes et mineures.

Néanmoins, le SLS présente un avantage unique par rapport au SLA en ce sens qu'il est entouré d'une poudre non frittée qui agit comme matériau de support pour les pièces lors de l'impression 3D.

Les deux méthodes d'impression nécessitent une récupération du matériau après traitement. De même, vous pouvez usiner, poncer et peindre des modèles 3D finis de la même manière, en utilisant l'une ou l'autre méthode d'impression.

Le ponçage et la peinture vous aident à obtenir une surface lisse car ils éliminent les traces de couches le long des lignes de couches de la surface d'impression.

Pourquoi le FDM est-il populaire ?

La technologie FDM (Fused Deposition Modeling) utilise des filaments thermoplastiques pour créer des pièces imprimées en 3D.

Les thermoplastiques résistent aux produits chimiques, à la chaleur et aux contraintes mécaniques élevées, ce qui en fait le matériau idéal et le plus recherché pour la construction de prototypes fonctionnels capables de faire face à des niveaux de contrainte élevés.

C'est le choix préféré des ingénieurs qui souhaitent créer des formes imbriquées qui encouragent des mouvements plus fluides dans les pièces mécaniques.

Néanmoins, les pièces FDM nécessitent une formation modérée pour créer des processus additifs plus complexes nécessitant une formation spécialisée, comme l'impression des pièces SLS.

Quels sont les avantages du FDM ?

La modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) offre plusieurs avantages aux utilisateurs d'impression 3D ;

Évolutivité

Le seul facteur limitant l'évolutivité de votre imprimante FDM est la taille de votre plate-forme de construction et la longueur du bras de l'imprimante 3D. En d'autres termes, l'évolutivité n'est limitée qu'à la taille de votre imprimante 3D FDM.

Facilité d'utilisation

La technologie d'impression 3D FDM n'est pas compliquée. Vous n'avez besoin que d'une formation modérée pour gérer le fonctionnement de la machine FDM.

Il vous suffit de calibrer votre imprimante avec les paramètres corrects, et vous êtes prêt à partir. Souvent, le fabricant aurait calibré votre imprimante 3D FDM au moment de l'achat.

Connectez le filament en plastique approprié à l'extrudeuse comme indiqué dans le manuel d'utilisation de l'imprimante et appuyez sur l'onglet d'impression pour lancer l'impression.

Abordabilité

Les imprimantes 3D FDM restent l'une des imprimantes les plus utilisées et les plus abordables du marché. Elle bénéficie d'un coût d'entrée nettement inférieur à celui des imprimantes 3D SLA.

Dans le même temps, le filament utilisé est facilement disponible, ce qui vous offre un large éventail de choix de matériaux.

En raison de sa facilité d'utilisation, la formation des utilisateurs d'imprimantes reste rentable. Ainsi, attirant plus d'amateurs dans l'industrie de l'impression 3D.

Quelle est la différence entre SLS et SLA ?

Les techniques d'impression SLA et SLS utilisent toutes deux le procédé additif. Cependant, ils diffèrent de plusieurs manières ;

SLA travaille uniquement avec des polymères et des résines. Il n'imprime pas avec des métaux. Mais SLS fonctionne avec quelques polymères comme le polystyrène et le nylon et peut également traiter des métaux comme le titane et l'acier.

La technologie d'impression 3D SLS utilise un laser haute puissance pour viser et chauffer de minuscules particules de nylon en poudre placées dans la plate-forme de fabrication jusqu'à la température de fusion avant de les solidifier en un modèle 3D.

Dans l'impression 3D SLA, vous positionnez d'abord la plate-forme de construction dans le réservoir contenant le photopolymère liquide.

Le laser crée ensuite couche après couche. Chaque fois que vous terminez l'impression d'un calque, vous ajustez la plate-forme de construction d'une hauteur de calque pour permettre l'impression du calque suivant.

SLS est plus robuste et moins coûteux que la technologie SLA.

Cependant, SLA produit des objets imprimés en 3D avec une tolérance dimensionnelle plus serrée et de meilleures surfaces lisses similaires aux pièces moulées par injection.

SLA peut créer des fonctionnalités petites et bien définies, ce qui n'est pas facile à réaliser lors de l'impression 3D SLS

La poudre entourant SLS soutient les couches imprimées, les rendant stables au fur et à mesure que l'impression se poursuit. À l'inverse, la technologie d'impression 3D SLA nécessite que vous ayez des structures de support supplémentaires à la place.

Quand utiliser FDM ou SLS ?

Si vous n'avez pas un gros budget pour vos besoins d'impression 3D, il serait utile d'opter pour la technologie d'impression 3D FDM car elle est moins chère que la méthode SLS.

De plus, si vous avez l'intention d'obtenir une imprimante facile à utiliser et largement disponible sur les ordinateurs de bureau, l'imprimante d'impression 3D FDM fait l'affaire.

De même, si vous avez besoin d'une imprimante qui imprime plus rapidement, choisissez une imprimante 3D FDM plutôt qu'une imprimante SLS.

Cependant, si vous souhaitez vous passer de l'utilisation de structures de support supplémentaires qui ont un coût, vous choisirez l'imprimante 3D SLS.

Il utilise l'excès de poudre dans la configuration de construction pour soutenir le matériau des objets pendant le processus d'impression.

SLS offre une meilleure option si vous avez besoin de rigidité et de résistance élevée à la traction dans vos pièces imprimées.

Conclusion

L'article vous fournit un guide complet sur les technologies d'impression SLS vs FDM . Il ne vous reste plus qu'à choisir celui qui correspond le mieux à vos besoins.

Il le solidifie ensuite à l'aide de résine liquide pour former une structure 3D robuste.