Choisir entre imprimantes 3D résine et filament : Guide pratique

La technologie d'impression 3D offre deux types de technologie d'impression 3D. Ce sont le Modélisation par Dépôt de Filament Fondu (FDM) et la Stéréolithographie (SLA) ou le Traitement de Lumière Numérique (DLP).

Aussi, chacune de ces technologies utilise un type distinct d'imprimante 3D pour l'impression 3D. Intéressant, les deux utilisent du plastique, bien que sous des formes différentes.

Imprimante 3D résine vs filament

Cet article vous guidera à travers les questions entourant les imprimantes 3D résine et filament, la technologie qu'elles utilisent et comment elles fonctionnent afin que vous soyez en meilleure position pour décider laquelle utiliser en fonction de vos besoins d'impression.

SLA/DLP vs FDM Expliqué

Dans l'impression 3D résine, les processus d'impression les plus courants et populaires restent la Stéréolithographie (SLA) et le Traitement de Lumière Numérique (DLP). Une imprimante résine produit une impression résine qui reste hautement cotée en qualité.

Technologie d'imprimante SLA

Les imprimantes SLA de bureau ont des caractéristiques qui incluent un réservoir de résine avec une base transparente et une surface antiadhésive. La surface antiadhésive fournit une couche pour que la résine plastique liquide durcisse en se solidifiant en un objet 3D physique.

De plus, elle permet un détachement facile de la couche formée de la surface.

Impression résine et fonctionnement de l'imprimante 3D SLA

La résine fait référence à un matériau thermodurcissable utilisé dans l'impression 3D SLA comme plastique important pour la fabrication des modèles 3D.

La SLA utilise le processus de fabrication additive. Aussi, la technologie peut être appelée impression 3D résine. Notamment, l'imprimante résine utilise une source de lumière, une plateforme de construction ou plateau d'impression, et un réservoir de résine.

Processus d'impression SLA

Lorsque vous exposez la résine SLA à une certaine quantité de lumière UV, un processus chimique commence où des chaînes moléculaires plus courtes se rejoignent, polymérisant monomères et oligomères pour créer un objet solide ou flexible.

Ensuite, vous pouvez utiliser de l'alcool isopropylique pour vous aider à retirer le modèle fini de la plaque de construction car il ajoute l'adhérence des couches.

Types de résine

Les fabricants produisent différents packs d'impression résine qui peuvent être utilisés par d'autres imprimantes 3D SLA ou selon vos préférences d'impression résine.

• La Résine Standard
• La Résine Tough (Résistante)
• Résine Transparente (Clear)
• La Résine Castable (Coulable)

Avantages de la résine comme matériau d'impression

• Imprime des objets 3D de qualité supérieure
• Fabrique des structures de motif solides
• Accélère le processus d'impression
• Profite de nombreuses utilisations et applications dans différentes industries
• Vous pouvez drainer et sauvegarder la résine non utilisée pour une utilisation future
• Les impressions 3D résine offrent une apparence attrayante

Inconvénients de l'utilisation de la résine comme matériau d'impression

• Trop odorante
• Susceptible de se renverser
• A besoin de lumière pour durcir
• Il faudrait des gants pour manipuler la résine
• Le drainage de la résine non durcie et le retrait du modèle peuvent prendre du temps
• Pas facile à utiliser
• Vous devez durcir, laver et sécher les modèles 3D résine terminés
• La machine et la résine restent coûteuses

Application de l'impression 3D résine

L'impression 3D résine reste populaire lors de la fabrication d'impressions de qualité extrême. Par conséquent, la fonctionnalité d'impressions résine de haute qualité rend la résine assez attrayante lors de la création de bijoux et de figurines.

La technologie d'impression FDM

La technologie de Modélisation par Dépôt de Filament Fondu (FDM) utilise des imprimantes 3D spéciales qui utilisent des filaments thermoplastiques pour créer des pièces solides, durables et dimensionnellement stables.

De plus, elle fabrique des impressions 3D de qualité avec un haut niveau de précision et de répétabilité.

Ensuite, les filaments fondus sont déposés couche par couche sur une plateforme de construction en utilisant la buse de l'imprimante jusqu'à ce que l'imprimante atteigne le design désiré.

Comment fonctionnent les imprimantes 3D FDM

La technologie d'impression FDM fait référence à la technologie qui permet à la buse de l'imprimante 3D FDM de se déplacer verticalement et horizontalement tandis que la buse d'extrusion dépose des couches de thermoplastique fondu pour créer un objet 3D couche après couche.

Après que la buse de l'imprimante a terminé la première couche, l'imprimante abaisse automatiquement la buse pour imprimer la couche suivante sur la couche précédente. Ainsi, le processus d'impression continuera de la même manière, couche après couche, jusqu'à ce que l'imprimante crée le design désiré.

Vous pouvez ensuite procéder au retrait du matériau de support de l'objet d'impression pour obtenir votre impression désirée.

Impression filament

L'imprimante 3D spécialisée utilisée dans la technologie d'impression FDM utilise des filaments thermoplastiques. Aussi, les filaments d'impression 3D peuvent être trouvés dans différents types et marques.

Types de filaments 3D utilisés en impression 3D FDM :

• ABS
• PLA
• PET
• PETT
• Nylon
• PVA
• Grès (Sandstone)
• HIPS
• Fibre de carbone

Avantages de l'utilisation de la technologie d'impression FDM

• Économique
• Filament réutilisable
• Permet l'impression 3D en cloud
• Pas un processus complexe
• Offre une variété de choix de matériaux
• Portable
• Fabrique un design compact

Inconvénients de l'utilisation de la technologie d'impression FDM

• Fabrique des produits avec une surface rugueuse
• Le défi du gauchissement (warping) reste courant
• Colmatage persistant de la buse
• Cela prend beaucoup de temps pour imprimer la couche
• Défis d'adhérence des couches
• Fabrique des modèles avec une résistance faible
• Vous devez effectuer un calibrage fréquent du plateau

Application de l'impression 3D FDM

Le FDM, également appelé dans certains quartiers Fabrication par Filament Fondu (FFF), reste l'une des technologies les plus utilisées et populaires dans la famille de la technologie de fabrication additive.

Applications majeures associées à la technologie FDM ;

• Prototypes
• Prothèses
• Cadeaux
• Applications industrielles
• Architecture
• Modèles pré-chirurgicaux
• Articles ménagers

Technologie d'impression DLP

Le DLP reste similaire à la technologie d'impression SLA. Par conséquent, la SLA et le DLP partagent de nombreuses similitudes, la seule exception étant la façon dont ils utilisent la lumière UV pour imprimer les objets.

Plus important encore, le DLP utilise une surface de projection numérique comme source de lumière, tandis que la SLA utilise des lasers à la place.

Comment fonctionnent les imprimantes résine ?

Les imprimantes 3D résine spéciales n'utilisent pas de poudre ni même de filaments plastiques. Au lieu de cela, elles utilisent de la résine pour leur impression 3D. De plus, le processus SLA a lieu sur la plaque de construction de l'imprimante.

Le rouleau de l'imprimante 3D SLA étale une fine couche de résine sur la plateforme. Ainsi, comme la résine reste sous forme liquide, elle s'étale rapidement pour couvrir toute la plateforme. L'étalement de la résine permet aux couches de profiter d'un niveau d'épaisseur constant.

Ensuite, le laser durcit les zones qu'il touche, laissant les nouvelles parties encore sous forme liquide. Aussi, l'imprimante abaisse légèrement le modèle pour que le rouleau puisse étaler une nouvelle couche.

Le processus d'impression SLA répète ces deux étapes encore et encore jusqu'à ce qu'il crée un nouveau design. Notamment, le laser continue de solidifier les zones qu'il touche, les faisant partie de l'impression du design.

Ce processus de fabrication additive se poursuit jusqu'à ce que l'imprimante termine l'impression du modèle 3D désiré.

Coût résine vs filament

En tant qu'amateur d'imprimante 3D, vous devez prendre en compte d'autres facteurs lors de l'achat d'une imprimante 3D que le coût de l'imprimante seulement. En substance, il serait utile de penser au budget pour les consommables de l'imprimante.

Le coût du filament ou de la résine entre en jeu lorsque vous décidez de l'imprimante 3D à acheter. Aussi, les coûts d'accessoires d'imprimante et le temps de demande restent les autres considérations informant votre décision d'achat d'imprimante.

Comparaison des coûts entre résine et filament

Si vous comparez le coût des imprimantes filament et résine, le filament sort en tête comme l'imprimante la moins chère et la plus abordable que vous pouvez trouver sur le marché de l'industrie des imprimantes 3D.

De plus, cela s'applique à tous les aspects de coût de l'exploitation d'une imprimante 3D et du processus d'impression.

Pour les débutants, les imprimantes 3D SLA/DLP restent assez chères sur le marché des imprimantes 3D pour la simple raison qu'elles sont peu nombreuses. Au contraire, les imprimantes 3D FDM jouissent d'une utilisation généralisée parmi les professionnels et les passionnés d'impression 3D.

De plus, le coût de l'imprimante 3D FDM est resté sur une trajectoire descendante au cours des dernières années. Les coûts d'imprimante 3D dépendent de la marque de l'imprimante et des fonctionnalités qu'elle peut offrir. Bien que, généralement, vous puissiez trouver des imprimantes 3D FDM abordables à moins de 200 $.

On ne peut pas en dire autant des coûts des imprimantes 3D SLA/DPL.

L'autre facteur que vous devez examiner reste les coûts des consommables et de l'entretien de l'imprimante. Encore une fois, le FDM surpasse l'imprimante SLA.

Les bobines de filament FDM coûtent aussi bas que 25 $ ou moins. Vous pouvez également être forcé de remplacer la buse de l'imprimante en raison d'exercices de maintenance réguliers fréquents.

En revanche, vous devrez remplacer la résine et le réservoir de résine plus régulièrement. De plus, un réservoir de résine peut vous coûter environ 40 $, et un litre de résine coûte environ 80 $.

En analyse finale, les imprimantes résine vous coûteront bien plus que les imprimantes FDM. Donc, vous pouvez vouloir étirer votre dollar en imprimant 3D en utilisant le FDM.

La résine est-elle plus forte que le filament ?

Non, la résine reste comparativement plus faible que le filament FDM. Bien que l'impression 3D résine puisse être plus robuste avec des marques premium exceptionnelles, les propriétés mécaniques du filament le rendent bien plus fort entre les deux matériaux.

Aussi, la Formlabs Tough Resin, l'une des marques de résine premium les plus redoutables, blanchit plus rapidement par rapport au filament Polycarbonate à une résistance à la traction de 8080 PSI.

De plus, la plupart des résines populaires sont fragiles comparées aux filaments qui restent assez robustes.

Cela explique pourquoi les entreprises de fabrication préfèrent utiliser la technologie FDM à la technologie SLA/DPL lorsqu'elles veulent créer des pièces solides et durables capables de résister à une utilisation intensive au fil du temps.

Quelle est la solidité de la résine imprimée en 3D ?

La technologie d'impression 3D SLA imprime des modèles de la plus haute qualité qui sont détaillés et ont une belle finition de surface.

Cependant, quand vous pensez à imprimer des pièces difficiles, durables et fonctionnelles, vous ne penserez peut-être pas hautement de la SLA mais de la technologie FDM car la plupart des résines standards restent fragiles par rapport aux autres matériaux d'impression comme le filament.

Néanmoins, la SLA a introduit des marques de résine redoutables pour atténuer le manque de résistance de la résine avec un certain niveau de succès. De plus, des études ont conclu que certaines résines plus rigides pourraient être plus fortes comparées à la résine standard.

Cette résistance à la traction plus élevée lui permet d'imprimer des pièces plus rigides qui auraient été fabriquées auparavant par le filament FDM uniquement.

Conclusion

L'article a élaboré les questions pertinentes qui entourent l'impression 3D résine SLA/DPL et l'impression 3D filament FDM.

Plus important encore, la discussion sur le fonctionnement des imprimantes SLA et FDM vous aide à comprendre comment le monde de l'impression 3D fonctionne.