SLA vs DLP : Choisir la bonne résine pour l'impression 3D

Il existe de nombreux types de matériaux résine sur le marché utilisables pour l'impression SLA et DLP. Avant d'en choisir un plutôt qu'un autre, il faut connaître la technologie utilisée pour imprimer ces résines, leurs avantages et inconvénients.

Les technologies SLA et DLP produisent des pièces de manière similaire, et leurs caractéristiques sont très proches. La principale différence les séparant est la source lumineuse utilisée pour polymériser la résine.

Tout au long de ce guide, nous plongerons dans le SLA vs DLP et vous aiderons à comprendre ce qui est nécessaire avec chaque type de matériau.

Qu'est-ce que l'impression 3D SLA ?

Si vous voulez des surfaces lisses et des détails complexes, l'impression 3D SLA est pour vous.

La stéréolithographie (SLA) est un procédé de fabrication d'objets tridimensionnels utilisant un faisceau laser UV pour polymériser de la résine liquide en forme solide, couche par couche.

Le processus SLA utilise la technologie de polymérisation en cuve pour durcir la résine dans le bac. La plaque de construction est positionnée à l'intérieur d'un réservoir de résine de manière que toute la couche de résine recouvre toute la surface.

Lorsque la lumière UV balaye la première couche de photopolymères, la résine se solidifie photochimiquement. C'est parce qu'elles sont sensibles à la lumière violette.

Une fois la couche terminée, la plateforme descend d'une hauteur de couche, et une lame de recoating recouvre la surface durcie d'une couche de résine non durcie. La source lumineuse solidifie alors la nouvelle couche, et le processus se répète, construisant lentement la pièce couche par couche.

Cela nécessite également une étape supplémentaire de post-traitement appelée frittage, qui consiste à chauffer la pièce jusqu'à ce que toutes les couches soient fusionnées. Le frittage permet au matériau de devenir plus résistant et durable que le durcissement seul ne le permettrait.

Cependant, cette étape supplémentaire allonge le temps de production et augmente les coûts.

Qu'est-ce qu'une imprimante 3D SLA ?

Une imprimante 3D SLA contient une base pour l'objet 3D. Un faisceau laser balaye la surface du modèle en se déplaçant le long d'un axe.

Après chaque couche balayée, l'imprimante monte légèrement pour ajouter la suivante. Chaque couche successive s'appuie sur les précédentes jusqu'à ce que le modèle soit complet.

Comment fonctionne une imprimante SLA ?

La machine copie le motif sur de fines couches de matériau photopolymère.

En exposant le photopolymère à différentes longueurs d'onde de lumière, nous contrôlons l'épaisseur de notre produit final. Par exemple, la lumière rouge durcit le polymère rapidement, tandis que la lumière bleue ralentit considérablement le processus.

Une imprimante 3D SLA produit des impressions aux détails fins. Les objets faits avec cette méthode ont tendance à paraître réalistes. Cependant, il y a des inconvénients à travailler avec les SLA.

• Elles ne conviennent pas pour fabriquer de gros objets. Comme la tête de balayage ne se déplace que dans une direction, construire quelque chose de plus grand nécessite plusieurs passages.
• Les SLA sont lentes comparées aux autres types d'imprimantes 3D. Il faut plusieurs minutes pour balayer une seule couche.
• Les SLA fonctionnent mieux en plein soleil. Elles ne performent pas bien en intérieur.

Qu'est-ce que l'impression 3D DLP ?

Le processus DLP travaille avec des fichiers de données numériques au lieu de modèles physiques.

Les imprimantes DLP utilisent un projecteur de lumière numérique pour projeter des images sur un matériau photosensible appelé photopolymère.

Un ordinateur génère une série de sections transversales à partir de ces fichiers puis imprime chaque section sur une surface plane. Une fois terminées, elles s'empilent pour créer votre produit final. Aucune structure de support n'est nécessaire.

Le projecteur utilise une puce à micromiroirs numériques qui projette et contrôle des motifs de lumière codés renforçant les résines. Vous n'avez pas à vous soucier de l'ajustement parfait car chaque pièce a été testée.

À quoi sert l'impression 3D DLP ?

Grâce à sa vitesse et son efficacité, la technologie DLP est souvent utilisée pour les prototypes et les petites séries adaptées à la fabrication de masse.

Le DLP imprime-t-il à l'envers ?

Une imprimante DLP peut imprimer en sens inverse. Cependant, cette fonctionnalité a un coût. Le matériau doit être préchauffé avant l'impression. Il peut ne pas y avoir beaucoup de support pour les objets imprimés en orientation inversée.

Certains fabricants recommandent d'utiliser des supports uniquement pour les objets qui ne bougeront pas une fois finis.

Lequel est plus rapide, SLA ou DLP ?

Le Digital Light Processing est plus rapide que la stéréolithographie. Les imprimantes DLP prennent généralement moins de temps pour produire des objets que les machines SLA. Les imprimantes DLP n'ont qu'une pièce mobile : le moteur pas à pas (voir sur Amazon) requis pour lever et abaisser la plateforme sur l'axe Z.

Cela ne change rien au fonctionnement d'une imprimante DLP et au nombre d'objets sur la plaque de construction, mais seulement à la hauteur de couche. Car il n'y a pas de différence de temps entre l'écran LCD affichant un ou vingt objets sur la même plaque.

La qualité produite par l'une ou l'autre machine dépend largement de la correspondance entre le fichier de conception et les dimensions réelles de l'objet fini.

Si le concepteur fournit des informations incorrectes, l'imprimante ne saura pas où placer la couche suivante et produira une pièce défectueuse. En comparant les deux technologies, considérez leurs forces et faiblesses séparément.

Comment choisir entre SLA et DLP ?

Si vous cherchez un délai d'exécution rapide, le DLP pourrait être la voie. Vous voudrez probablement l'essayer d'abord, car il faut peu de temps pour démarrer. Une fois que vous avez déterminé qu'il répond à vos besoins, vous pouvez passer au SLA.

Les deux procédés offrent des avantages et inconvénients selon votre application spécifique. Voici quelques points à garder à l'esprit :

SLA vs DLP : Les différences

Le SLA fait légèrement mieux que le DLP pour produire des impressions fines avec des coins nets en résolution et précision. Les imprimantes SLA peuvent produire des formes très complexes avec une résolution Z de 25 microns, tandis que les imprimantes DLP offrent des résolutions allant de 50 à 100 microns.

Le SLA utilise du matériel coûteux, le rendant plus difficile à démarrer que d'autres techniques comme le FDM. Les imprimantes DLP sont relativement peu coûteuses comparées à leurs homologues. Mais si vous voulez de la haute qualité, il y a toujours un prix à payer.

Si vous prévoyez de travailler avec de grandes quantités de petits produits, le SLA vous coûtera probablement plus cher par unité que le DLP. Le SLA est idéal pour la production à plus grande échelle.

Vous n'avez pas à vous soucier d'accéder à des outils coûteux. Tout ce dont vous avez besoin est un ordinateur de bureau ordinaire avec un système d'exploitation standard. Comme le SLA utilise la lumière UV au lieu de la chaleur, vous pouvez créer un objet sans craindre d'endommager des composants délicats.

Bien que les deux nécessitent un cadre pour maintenir les choses ensemble pendant l'impression, le SLA requiert des matériaux supplémentaires pour construire ces cadres, alors que le DLP n'en a pas besoin. Donc, le SLA est mieux adapté pour créer de petits objets tandis que le DLP excelle pour les plus grands.

De plus, les machines SLA tendent à imprimer plus vite que les unités DLP, bien que pas nécessairement moins cher.

Il faut plus de temps pour fabriquer une pièce avec le DLP qu'avec le SLA car il doit attendre que chaque couche soit durcie avant d'avancer. La plupart des systèmes SLA sont livrés avec des logiciels, donc les utilisateurs n'ont pas à programmer. Il suffit de charger le fichier et de commencer.

Malgré une moindre précision et des vitesses plus lentes, la technologie DLP produit des pièces plus résistantes car elle construit les couches les unes sur les autres plutôt qu'une à la fois.

Enfin, les imprimantes DLP sont plus faciles à nettoyer que les appareils SLA. Comme elles n'impliquent pas de lasers, elles ne laissent pas de fumées nocives comme le SLA.

Le DLP est-il meilleur que le FDM ?

Les deux technologies sont capables de produire des résultats impressionnants. Certains préfèrent une méthode à l'autre selon leurs préférences. Le DLP tend à offrir des niveaux de précision plus élevés que le DLP. Le FDM utilise du filament plastique (voir sur Amazon) pour produire des pièces plus solides.

Le DLP est connu pour causer des maux de tête à cause des fumées émises quand la machine chauffe. Beaucoup de propriétaires d'appareils DLP rapportent migraines et nausées.

Le FDM crée moins d'émissions toxiques et de fumées dégagées par l'ABS fondu.

En DLP, les couches durcissent simultanément, donc chaque couche durcit avant que la suivante ne commence. En FDM, chaque couche durcit séparément.

La première couche pourrait devenir trop molle avant que la seconde ne prenne correctement. Cela pourrait mener au gauchissement ou à la fissuration. Aussi, le DLP imprime plus vite que le FDM. Selon votre modèle d'imprimante, vous pouvez finir un projet en quelques heures contre des jours pour le FDM.

Comment fonctionnent les imprimantes 3D à résine ?

Les imprimantes 3D à résine utilisent de la résine pour former des modèles tridimensionnels à partir de designs numériques. Ces résines durcissent après exposition à la lumière ultraviolette. Pas de fusion impliquée ; exposez-les à la bonne longueur d'onde et laissez la nature faire son travail.

La plupart des imprimantes 3D à résine sont équipées d'un plateau chauffant qui maintient la résine au chaud pendant l'opération. Quand vous coupez l'alimentation, la résine refroidit rapidement.

Beaucoup d'utilisateurs ajoutent des ventilateurs pour faire circuler l'air autour de la zone contenant la résine afin d'accélérer le processus.

Contrairement aux autres méthodes de fabrication additive, l'impression 3D à résine ne nécessite que quelques gouttes de résine liquide. Cela facilite le nettoyage. Un autre avantage est que les imprimantes 3D à résine produisent des résultats de haute qualité.

Comme ces machines reposent sur la lumière visible, leur résolution n'est pas affectée par les conditions d'éclairage ambiant. Si vous rencontrez des problèmes, la plupart des imprimantes 3D à résine incluent des instructions pour résoudre les problèmes courants.

Qu'est-ce que l'impression MSLA ?

La stéréolithographie multi-matériaux utilise deux types de matériaux différents pour créer un objet. Un type est appelé « photopolymère liquide », similaire à ce que nous connaissons aujourd'hui comme le plastique.

Il faut environ 30 minutes pour se solidifier complètement. Ensuite, la pièce est durcie sous une source de lumière LCD.

Ensuite, l'utilisateur retire la pièce de la plaque de construction et la place sur une plateforme pour ajouter des couches supplémentaires. Un nouveau lot de polymère liquide est alors appliqué sur la surface de la couche précédente.

Le second type de matériau est connu sous le nom de « poudre ». La poudre existe depuis un certain temps mais n'a pas été largement adoptée car elle nécessitait un équipement spécial.

Comment fonctionne la stéréolithographie multi-matériaux ?

Le MSLA fonctionne en utilisant un réseau de LED comme source lumineuse. Les LED sont disposées de manière à pouvoir être utilisées pour le durcissement et l'exposition. Cela permet d'imprimer avec plusieurs couleurs à la fois.

Le processus commence quand la première couche de votre modèle est imprimée. Après cette étape initiale, les étapes suivantes se succèdent. D'abord, la couche supérieure durcit tandis que la couche inférieure reste non durcie.

Ensuite, la couche inférieure est exposée à la lumière UV à travers la structure précédemment créée. Encore une fois, seule la couche supérieure est affectée. Finalement, l'ensemble est placé dans un four chauffé pour durcir le tout.

Conclusion

La technologie d'impression 3D continue d'évoluer rapidement. À mesure que plus d'entreprises entrent sur le marché, les prix continuent de baisser.

Commencez par considérer les avantages et inconvénients de chaque technique. Vous pourrez prendre une décision éclairée selon vos besoins.