SLA contre SLS | Que devez-vous choisir pour votre prototype ?

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Publié le :20 juillet 2018, | Par Candy, WayKen Marketing Manager

Il existe environ 10 technologies majeures de prototypage rapide, selon la façon dont vous les regroupez. Lequel choisir pour le dispositif médical que vous avez conçu ? Ou peut-être avez-vous créé quelque chose pour les voitures, les avions ou peut-être un appareil de cuisine. Chacune des industries et des produits a ses propres besoins en matière de prototypes. Et vous avez aussi certaines de vos propres réflexions à ce sujet, n'est-ce pas? Doit-il simplement être beau pour être montré aux investisseurs ? Ou voulez-vous vérifier si cela fonctionne, afin que vous puissiez renoncer à la finition de surface et vous contenter de quelque chose de moins cher, ou, peut-être, vous allez faire des tests. Vous frapperez et écraserez la chose ou la chaufferez ou la plongerez dans l'eau.

Chacun de ces produits et utilisations a une technologie qui conviendra le mieux pour créer son prototype. Maintenant, si je commençais à comparer toutes les méthodes dans un article, l'article deviendrait une heure de lecture. Et personne n'a le temps pour ceux de nos jours. Alors, restons-en à deux techniques, qui couvrent environ 30% du marché du prototypage. Prototypage SLA et prototypage SLS pour les plastiques. Ainsi, l'impression 3D SLA vs l'impression 3D SLS va ici.

Développement de l'impression SLA

Le SLA ou stéréolithographie est l'une des technologies les plus anciennes du monde de l'impression 3D. Il a été découvert au début des années 1980 au Japon. Le Dr Kodama a imaginé un appareil qui utilisait un réservoir de polymère liquide et un seul laser UV.

Le laser a durci la couche de surface du polymère en la rendant dure et a un peu immergé la couche dans le réservoir. De cette façon, le plastique durci servirait de base pour la couche suivante. Le Dr Kodama, cependant, n'avait pas assez de financement pour ses recherches, il a donc raté son brevet.

En 1884, un groupe de scientifiques français réfléchissait à la manière de créer une pièce fractale (une pièce à géométrie complexe très complexe) pour leur projet et pensa au laser qui pourrait durcir les polymères. Ils ont demandé un prototype, mais ils n'ont pas accordé suffisamment d'attention à la commercialisation et leur idée n'a pas été prise au sérieux.

Ainsi, en 1884 également, Chuck Bell, un inventeur américain, le troisième à imaginer une telle méthode, dépose le brevet du procédé de stéréolithographie. Il a tout réfléchi et a fondé une société appelée 3D Systems pour vendre son idée. À l'heure actuelle, 3D Systems est l'une des plus grandes entreprises qui fabriquent des imprimantes 3D.

Technologie d'impression SLA

Il existe en fait deux méthodes d'impression SLA. Appelons cela SLA direct et inverse.

Le processus direct est la façon dont le SLA a été inventé à l'origine. L'imprimante a un réservoir de polymère liquide et une plaque de base qui est une couche de durcissement plus bas que la surface du polymère. Un laser UV trace la section transversale actuelle de la pièce (le programme est écrit de manière à ce que la pièce soit découpée en couches et que le chemin laser soit généré pour chaque tranche) et vous obtenez la première couche durcie. Ensuite, la plaque descend d'une hauteur de couche et un couteau spécialisé se déplace sur la surface du réservoir pour s'assurer que le polymère remplit complètement la zone au-dessus de la plaque. Ensuite, la couche suivante est durcie.

La méthode inverse est différente en ce qui concerne l'orientation et le mouvement de la pièce. Ici, la plaque de base est transparente et est à l'envers par rapport à la méthode directe. Le laser durcit le polymère à travers la plaque, puis la plaque monte au lieu de descendre. Ainsi, vous pouvez comparer ce processus à la récupération lente d'un objet hors de l'eau. La seule différence que dans ce dernier processus, l'objet était à l'origine dans l'eau. Avec l'impression SLA, vous le créez à partir du liquide de votre réservoir.

Description et historique de SLS

SLS est un processus d'impression 3D similaire. Il a été développé par un professeur du Texas, Carl Deckard. Il était ingénieur et cherchait à réduire la quantité de moulage requise pour la production en série. Il a ensuite vendu son brevet à 3D Systems. Plus tard, 3D Systems a également réussi à utiliser SLS pour les poudres métalliques, ce qui a également entraîné une révolution dans la production de pièces métalliques. Aujourd'hui, cette technologie est la méthode la plus répandue pour imprimer des pièces métalliques. Au cours de son développement, il s'est avéré que la poudre est vraiment dangereuse. Il est très fin et facile à inhaler. Ainsi, la technologie SLS n'est pas vraiment bonne pour les versions de loisirs de bureau, contrairement à SLA.

Le processus utilise de la poudre de plastique comme matériau principal. Cette poudre est étalée sur la plaque de base avec un couteau spécial. Après cela, comme dans SLA, le laser trace la section transversale de la pièce. Après cela, la plaque de base est abaissée d'une couche et la poudre est à nouveau étalée. Assez similaire au SLA, n'êtes-vous pas d'accord ?

Matériaux

SLA .Ce processus utilise des polymères qui durcissent à cause de la lumière UV, ou des photopolymères comme on les appelle. Il existe de nombreuses compositions de résine différentes, elles sont donc principalement séparées par leur utilisation :

• Résines standard. Ce sont les moins chers et ont les pires propriétés mécaniques, cependant, leur qualité est vraiment bonne, peut même être comparée au moulage par injection. Parmi ceux-ci, certains sont transparents afin que vous puissiez faire des prototypes clairs, pour les feux de voiture, par exemple.
• Résines techniques. Ceux-ci peuvent être utilisés pour des prototypes réels et peuvent se présenter sous une forme de type ABS, une forme résistante à la chaleur, une forme rigide ou flexible. Ils conservent toujours une bonne finition de surface et leur résistance est légèrement meilleure.
• Résines médicales. Parmi les photopolymères découverts pour l'impression SLA, on trouve des biocompatibles de classe I et II. Cela signifie que vous pouvez les garder en contact avec les tissus humains pendant une longue période. C'est un grand avantage.

 SLS. Cette technologie a été initialement utilisée avec le nylon. Au fil des années, d'autres matériaux ont été adaptés à la technologie.

• Nylon. Celui-ci est de loin le plastique le plus répandu en SLS. Il est beaucoup plus durable, résistant à la chaleur et résistant que tous les matériaux SLA.
• Uréthane. Il s'agit d'un simple plastique flexible qui convient au moulage de pièces en polymère simples.
• Cire. La cire à utiliser est idéale pour la réalisation de modèles coulés. Vous venez de couvrir le modèle avec le mélange de formation et de le chauffer jusqu'à ce qu'il fonde.

Post-traitement

SLA. Le principal inconvénient de l'impression SLA est qu'elle comporte de nombreux supports, qui sont fabriqués dans le même matériau. Ceci oblige à procéder à des opérations de découpe pour supprimer des supports. Vous devez également nettoyer la zone de coupure de toute trace du support. L'ensemble du processus prend beaucoup de temps.

De plus, la pièce durcie n'est pas réellement complètement durcie. Certaines zones entre les couches n'ont réagi qu'à mi-parcours. C'est pourquoi l'utilisation de certaines chambres à lumière UV pour durcir les pièces imprimées augmentera leur résistance. Ce n'est pas absolument nécessaire, cependant.

SLS. La pièce a généralement une moins bonne finition de surface après SLS qu'après SLA. C'est pourquoi les pièces SLS sont poncées et post-traitées mécaniquement si une bonne finition de surface est requise. Cela prend beaucoup de temps.

En conclusion :quoi utiliser et quand ?

Dans l'ensemble, ce processus donne des pièces de grande qualité, mais il est beaucoup plus cher que le SLS (en cas de SLA direct, vous ne pouvez pas réutiliser le plastique liquide restant du réservoir, il ne peut pas être conservé longtemps, il est donc préférable de conserver l'imprimante chargée) et nécessite le processus de retrait des supports. Son avantage est une abondance de matériaux pouvant être mis en œuvre.

Utilisez SLA pour les équipements médicaux, les pièces transparentes avec une bonne finition de surface et pour certains modèles de moulage par injection ou de coulée. Utilisez-le pour montrer votre produit, les pièces sont très bonnes.

Le SLS offre une bien meilleure résistance et d'autres propriétés que le SLA. Cependant, sa finition de surface est bien pire (environ 2-3 classes inférieures). Le processus est beaucoup moins cher que le SLA. Vous n'avez pas du tout besoin de structures de support (les couches de poudre précédentes supportent les couches supérieures) et vous pouvez réutiliser la poudre restante de l'utilisation précédente.

Utilisez SLS dans les cas où la pièce doit résister à des charges plus importantes, à la corrosion ou aux vibrations. Utilisez SLS lorsque la finition de surface n'est pas un problème et que le budget est faible. Utilisez-le pour vous-même ou pour des tests.