En quoi les technologies d'impression 3D FDM et SLA sont-elles différentes ?

L'impression 3D n'est pas une technologie récente comme il semble, si elle n'existe pas depuis de nombreuses années, depuis 1986 lorsque Chuck Hull , fondateur de 3D Systems, enregistre la première imprimante 3D. Il s'agit d'une imprimante 3D SLA (StereoLithoGraphy), qui utilise une résine qui se solidifie par photopolymérisation lorsqu'un faisceau laser la frappe. Seulement deux ans plus tard , Scott Crump , fondateur de Stratasys, met au jour la première imprimante 3D FDM (Fuse Desposition Modeling), qui est actuellement le type d'imprimante 3D le plus connu dans le domaine social.

Le mode de fonctionnement des deux est similaire; les deux types de technologies d'impression 3D fabriquent les pièces couche par couche. Le FDM dépôt du matériel dans toute la zone de la couche dans laquelle il se trouve, tandis que le SLA solidifie directement la résine grâce à un faisceau laser.

Principales différences entre les imprimantes 3D FDM et SLA

Matériaux et couleurs

Les matériaux les plus couramment utilisés avec les imprimantes FDM sont PLA et ABS bien qu'il soit de plus en plus courant d'utiliser des matériaux avancés tels que le PETG, le nylon et les mélanges de matériaux tels que le PC-ABS ou le PLA avec des fibres. La variété des matériaux est chaque jour plus étendue, tant dans les types de matériaux que dans les couleurs.

La plupart des imprimantes FDM utilisent des modèles de bobines standard fournis par les fabricants avec des diamètres de filament de 1,75 mm ou 2,85 mm . Le diamètre du filament est décidé par le fabricant des imprimantes FDM en fonction du type de mouvement (cartésien ou delta) et du type d'extrudeuse.

Image 1 :filaments de 1,75 mm et 2,85 mm

Dans SLA , la variété est beaucoup plus limitée dans les deux types de matériaux et de couleurs. Le principal fabricant de résines (FormLabs ) a la plus grande variété de matériaux (Résine Standard, Résine Technique, Résine Dentaire et Résine Castable) et a très actuellement le Kit de Couleur, une résine de base avec un ensemble de colorants pour obtenir la couleur que l'utilisateur souhaite.

Image 2 :kit de couleurs. Source :Formlabs

Précision de finition

Avec FDM imprimantes, il est normal d'obtenir de bonnes finitions avec hauteur de couche de 0,1 mm mais tant que les pièces imprimées n'ont pas de pièces aux formes très complexes ou de petite taille. Dans ces cas, ce type de technologie est limité par le diamètre de la buse pour pouvoir réaliser l'épaisseur minimale. Lors de l'utilisation de supports du même matériau que celui de la pièce, la finition de surface n'est généralement pas uniforme, nécessitant un post-traitement dans la zone de contact des supports. Une solution à cet inconvénient consiste à utiliser des matériaux de support solubles tels que PVA ou HiPS.

Image 3 :superbe finition FDM. Source :Fillamentum

Dans les imprimantes dotées de la technologie SLA, la précision d'impression est très élevée , même avec des formes complexes car le diamètre du laser qui solidifie la résine est très petit. Par exemple, l'imprimante Form 2 SLA peut fabriquer des pièces avec des hauteur de couche de 0,025 mm , obtenant directement des pièces finales et fonctionnelles. La précision est telle que la Form 2 est capable de créer des modèles d'application de bijoux et dentaires dans tous les détails.

Image 4 :SLA superbe finition. Source  :FormLabs

Adhésion / suppression des supports

Bien qu'il existe une grande variété de types de matériaux pour les imprimantes FDM , l'adhérence à la base n'est généralement pas un problème , d'autant plus qu'il existe des produits très efficaces (Magigoo, PrintFix, DimaFix...) qui aident à l'adhérence. Même pour les matériaux très sujets au gauchissement , tels que PP , il existe déjà le Smart Stick qui résout le problème sans avoir à utiliser de ruban d'étanchéité en PP. Le retrait de tout matériau de la base d'une imprimante FDM est très simple, à tel point que la grande majorité des fois peut être fait à la main .

Image 5 :Magigoo

Pour les supports dans les impressions FDM il s'agit généralement de matériaux solubles (HiPS ou PVA) qui sont très faciles à enlever. Dans le cas de HiPS , il est dilué dans du D-Limoneno et du PVA dans de l'eau . Ces matériaux sont très pratiques, en particulier lorsque vous souhaitez créer des objets aux formes complexes ou des conduits internes, où le post-traitement manuel ne peut pas arriver.

Image 6 :D-Limonène

Dans SLA technologie d'impression, l'adhérence n'est jamais un problème , mais plus de dévouement est nécessaire lors du retrait des pièces de la base d'impression. Ceux-ci sont généralement tellement attachés à la base qu'une spatule spéciale est nécessaire pour les retirer . De plus, lors de la finition d'une empreinte, la base est imprégnée de résine, ce qui nécessite d'investir du temps pour la nettoyer.

Dans le cas des imprimantes SLA, il n'y a pas d'impression avec deux matériaux différents, ce qui signifie qu'il faut retirer les supports manuellement avec une pince et même appliquer un post-traitement pour s'en débarrasser complètement.

Post-traité

Après impression sur un FDM imprimante, seul le post-traitement est nécessaire pour retirer les supports , comme expliqué dans la section précédente. Des matériaux tels que l'ABS, Smartfil E.P. et bien d'autres peuvent être poncés pour obtenir un meilleur état de surface.

Cependant, lorsque vous avez fini d'imprimer une pièce sur un SLA imprimante, vous devez retirer la couche superficielle de résine sans solidifier dans un bain d'alcool isopropylique ou dans un centre de lavage tel que Form Wash. La plupart des résines peuvent être poncées et peintes une fois qu'elles sont complètement solidifiées.

Image 7 :Form Wash. Source :FormLabs

Conclusion

Dans ce cas, l'application de chaque technologie d'impression 3D est très claire; Les imprimantes FDM sont idéales pour les prototypes économiques et rapides , qui n'ont pas besoin d'avoir une grande finition de surface ou une précision exacte dans leurs mesures, bien qu'il existe des imprimantes FDM de haute précision et finies.

Les imprimantes FDM sont également très utiles pour obtenir des pièces fonctionnelles directes grâce à la grande variété de matériaux qui existent. Au contraire, les imprimantes SLA il est recommandé de les utiliser pour les pièces ou des objets qui nécessitent une excellente finition avec des mesures exactes , du niveau des pièces finales, mais à but de prototype, qui ne sont pas soumises à des contraintes ou des contraintes.

Actuellement, FormLabs et UniZ ont développé des imprimantes 3D et des résines qui ont révolutionné le marché . Formlabs propose les nouvelles Form 3 et Form 3L, deux imprimantes 3D à résine avec un LFS (Low Force Stereolithography) technologie d'exploitation , ce qui réduit le temps de fabrication et le nombre de supports lors de la réalisation d'une pièce. Dans le cas d'UniZ, il a la gamme SLASH et zSLTV , des imprimantes 3D avec fonctionnement LED-LCD qui permettent des fabrications très rapides , jusqu'à 600 mm/h avec des finitions vraiment spectaculaires. Enfin, les deux fabricants disposent de résines techniques qui permettent d'imprimer des pièces finales fonctionnelles de haute qualité.