SLS vs FDM impression 3D : quelle technologie choisir ?

Le Frittage Sélectif par Laser (SLS) et le Dépôt de Filament Fondu (FDM) sont des technologies de fabrication additive.

La fabrication additive crée des prototypes fonctionnels et autres objets, couche par couche de matériau.

Technologie SLS vs FDM

Comme SLS et FDM utilisent la même technologie de fabrication, il faut les comparer pour identifier similitudes et différences.

Le processus SLS utilise des lasers comme source d'énergie pour fritter et compacter de la poudre en structures 3D solides.

Comment ça marche ? L'imprimante SLS vise les lasers sur les zones définies par un modèle 3D. Les lasers fusionnent la poudre pour former une structure 3D solide.

De son côté, le FDM (ou FFF - Fabrication par Filament Fondu) est un processus additif utilisant un filament thermoplastique.

Le filament entre dans la buse chaude avant d'être déposé en plastique fondu, couche par couche, sur le plateau jusqu'à la fin.

Que signifie SLS en impression 3D ?

Frittage Sélectif par Laser

Le SLS produit des prototypes et pièces fonctionnels solides.

C'est un processus de fabrication additive où la machine SLS utilise un laser de haute puissance pour chauffer de minuscules particules de plastique, céramique ou verre, les fusionnant en une structure 3D solide.

Comment fonctionne le processus d'impression SLS

Pré-traitement SLS

Le pré-traitement est la première étape du processus SLS.

Il anticipe les défis d'impression. Par exemple, les concepteurs modifient les programmes CAO intégrant des objets 3D avec arêtes vives et parois fines.

Ces modifications sont essentielles car arêtes vives et parois fines sont inadaptées au SLS.

Traitement SLS étape par étape

En tant que processus additif, le SLS fonctionne ainsi :

• Concevez votre modèle 3D avec un logiciel CAO.
• Divisez le design en fines couches 2D.
• Le programme CAO communique les couches 2D à l'imprimante SLS.
• Utilisez un rouleau niveleur pour étaler une couche de poudre sur le plateau.
• Un laser CO2 trace une section transversale de la poudre sur le plateau, la chauffant et la fusionnant.
• À la fin d'une couche, l'imprimante abaisse le plateau pour la couche suivante.
• Recyclez l'excès de poudre et de déchets après chaque couche.
• Répétez couche par couche jusqu'à l'achèvement du modèle 3D.

Post-traitement SLS

Le post-traitement est vital pour la récupération des pièces. Le SLS recouvre les pièces imprimées de matériau support. Pour obtenir le modèle final, brisez ces cocons poreux recouverts de poudre frittée.

Pour retirer le support, cassez et ouvrez les structures de support avec une chambre de nettoyage spéciale ou de l'air comprimé.

Enfin, teignez et enduisez le modèle SLS pour le préparer à l'usage.

Que sont le SLS et le FDM ?

Technologie SLS

Le SLS utilise un faisceau laser pour chauffer et construire des géométries complexes à partir de minuscules particules de poudre, de préférence du nylon. Il imprime en fusionnant de la poudre polymère en structure 3D solide.

Avantages de la technologie SLS

• Hauts niveaux de résolution
• Délais rapides
• Haute résistance à la traction et rigidité
• Large choix de matériaux

Inconvénients de la technologie SLS

• Produits SLS fragiles
• Post-traitement difficile

Technologie FDM (Fused Deposition Modeling)

Le FDM utilise du filament plastique comme matériau principal pour le prototypage fonctionnel et la création de modèles anatomiques 3D.

Les imprimantes FDM de bureau impriment des géométries complexes conçues en CAO. Placez l'imprimante dans un atelier bien ventilé.

Surtout, les imprimantes FDM impriment des objets 3D rentables. Le FDM fonctionne par l'extrudeur chaud déposant couche par couche du plastique fondu sur le plateau chauffé, répétant jusqu'à la pièce solide finale.

Avantages de la technologie FDM

• Imprimantes abordables
• Matériaux peu coûteux et largement disponibles
• Codage précis pour modèles 3D de qualité
• Objets durables
• Imprimante FDM facile à utiliser
• Imprimantes FDM plus rapides

Inconvénients de la technologie FDM

• Complexité minimale dans les détails
• Espace hautement ventilé obligatoire
• Calibrage approprié indispensable
• Qualité variable selon l'imprimante

Le FDM est-il plus rapide que le SLS ?

Comparer les vitesses de ces deux systèmes industriels de bureau aide à choisir si vous devez imprimer le plus vite possible.

L'imprimante HP Multi-Jet Fusion reste l'une des technologies les plus rapides. Pour le FDM, la vitesse moyenne est de 100 mm/h.

Elle dépose donc en moyenne 100 mm de plastique par heure.

L'imprimante SLS est plus lente : max 48 mm/h, soit 48 mm de filament fondu par heure.

Lequel est meilleur : SLS ou SLA ?

La Stéréolithographie (SLA) reste la technologie d'impression 3D résine la plus courante. Les amateurs l'apprécient pour ses prototypes précis et étanches.

Elle crée aussi des pièces finales aux propriétés mécaniques isotropes.

De plus, la SLA utilise des matériaux avancés aux détails délicats et finition lisse.

Comment fonctionne la SLA ?

La SLA positionne le plateau dans le bac de résine polymère liquide. Le plateau doit être à une hauteur de couche au-dessus de la surface liquide.

Un laser UV crée l'épaisseur de couche suivante en polymérisant sélectivement la résine photopolymère.

Répétez jusqu'à l'achèvement de l'objet 3D.

Avantages de la méthode d'impression SLA

• Finition de surface lisse
• Excellente pour l'impression miniature
• Délais courts
• Large choix de matériaux
• Assez portable
• Objets compacts

Inconvénients de la technologie SLA

• Méthode coûteuse
• Non recyclable
• Nécessite un post-durcissement
• Ne peut pas imprimer de gros objets

SLA vs SLS

SLA et SLS sont tous deux des processus de fabrication additive. La SLA est parfaite pour l'impression de caractéristiques complexes et mineures.

Le SLS a un avantage unique : la poudre non frittée environnante agit comme support pendant l'impression.

Les deux méthodes nécessitent un post-traitement de récupération. Vous pouvez usiner, poncer et peindre les modèles finis de la même façon avec les deux méthodes.

Le ponçage et la peinture donnent une surface lisse en éliminant les traces de couches.

Pourquoi le FDM est-il populaire ?

Le FDM utilise des filaments thermoplastiques pour créer des pièces imprimées 3D.

Les thermoplastiques résistent aux produits chimiques, à la chaleur et aux contraintes mécaniques élevées, les rendant idéaux pour prototypes fonctionnels supportant de hauts niveaux de stress.

C'est le choix préféré des ingénieurs créant des formes s'imbriquant pour des mouvements plus fluides dans les pièces mécaniques.

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

Quels sont les avantages du FDM ?

Le FDM offre plusieurs avantages :

Évolutivité

Le seul facteur limitant l'évolutivité de votre imprimante FDM est la taille du plateau et la longueur du bras. En d'autres termes, l'évolutivité est limitée à la taille de votre imprimante FDM.

Facilité d'utilisation

La technologie FDM n'est pas compliquée. Une formation modérée suffit pour manipuler la machine.

Il suffit de calibrer l'imprimante avec les bons réglages. Souvent, le fabricant l'a déjà calibrée à l'achat.

Connectez le filament plastique adapté à l'extrudeur selon le manuel et appuyez sur imprimer.

Abordabilité

Les imprimantes FDM restent parmi les plus utilisées et abordables. Elles ont un coût d'entrée significativement inférieur aux imprimantes SLA.

Le filament est facilement disponible, offrant un large choix de matériaux.

Grâce à sa facilité d'utilisation, la formation reste rentable, attirant plus d'amateurs vers l'impression 3D.

Quelle est la différence entre SLS et SLA ?

SLA et SLS utilisent toutes deux le processus additif, mais diffèrent sur plusieurs points :

La SLA travaille uniquement avec polymères et résines, pas de métaux. Le SLS utilise des polymères (polystyrène, nylon) et peut gérer des métaux (titane, acier).

Le SLS utilise un laser haute puissance pour chauffer de minuscules particules de poudre de nylon sur le plateau à température de fusion avant de les solidifier en modèle 3D.

En SLA, on positionne d'abord le plateau dans le bac de photopolymère liquide.

Le laser crée couche par couche. À chaque couche terminée, on ajuste le plateau d'une hauteur de couche pour la suivante.

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

Cependant, la SLA produit des objets avec des tolérances dimensionnelles plus serrées et de meilleures surfaces lisses, similaires au moulage par injection.

La SLA peut créer de petites caractéristiques bien définies, difficile avec le SLS.

La poudre environnante du SLS soutient les couches imprimées, les stabilisant. La SLA nécessite des structures de support additionnelles.

Quand utiliser FDM ou SLS ?

Si votre budget est limité, optez pour le FDM, moins cher que le SLS.

Si vous voulez une imprimante facile à utiliser et largement disponible en bureau, le FDM convient.

Si vous avez besoin d'une imprimante plus rapide, choisissez FDM plutôt que SLS.

Mais si vous voulez éviter les structures de support coûteuses, choisissez le SLS. Il utilise l'excès de poudre comme support pendant l'impression.

Le SLS est meilleur si vous avez besoin de rigidité et de haute résistance à la traction dans vos pièces.

Conclusion

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

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