SLS vs MJF :principales différences et comment ils se comparent

Comparaisons entre SLS et MJF

Lorsque l’on compare SLS et MJF, certaines propriétés communes nous viennent à l’esprit. Matt Schmidt, ingénieur de solutions senior chez Xometry, déclare :« Les plates-formes SLS et MJF sont très similaires et sont capables de traiter des matériaux courants tels que le nylon 11 et 12. Cependant, il existe certaines différences dans la façon dont chaque plate-forme traite les matériaux qui créent des résultats différents. Le système SLS utilise une source thermique laser pour faire fondre les matériaux du lit de poudre, ce qui a des effets thermiques plus importants et plus localisés. D'autre part, MJF utilise une lampe thermique infrarouge, qui a un spectre plus large et fait fondre les matériaux à un rythme plus constant sur tout le lit de poudre. Cela augmente légèrement les propriétés mécaniques par rapport au SLS. Cependant, la source de chaleur localisée d'une plate-forme laser SLS fournira des résultats dimensionnels légèrement plus précis sur la lampe thermique à large spectre de MJF. Enfin, les systèmes SLS ont traditionnellement des zones de construction plus grandes, qui permettent des pièces plus grandes ou un volume plus important. débit avec de meilleurs coûts de production. Les faibles coûts opérationnels globaux de MJF favorisent la construction quotidienne de prototypes et la production de pièces en plus petit volume.

Attribut SLS MJF

Attribut

Résolution d'impression

SLS

120 microns

MJF

80 microns

Attribut

Peut être teint en plusieurs couleurs

SLS

Oui

MJF

Non

Attribut

Taille minimale recommandée des fonctionnalités

SLS

0,75 mm

MJF

0,75 mm

Attribut

Peut recycler plus de 80 % de la poudre inutilisée

SLS

Non

MJF

Oui

Attribut

Les pièces doivent être refroidies après l'impression

SLS

Oui

MJF

Non

Attribut

Les pièces ont besoin de structures de support

SLS

Non

MJF

Non

Attribut

Le plus grand volume d'impression

SLS

660 x 380 x 580 mm

MJF

380 x 280 x 380 mm

Tableau 1. Comparaison SLS et MJF

Des deux, MJF peut produire des pièces à plus haute résolution et sa matière première est nettement plus isotrope et recyclable. Les machines SLS sont cependant disponibles avec des volumes de construction plus importants.

SLS vs MJF :comparaison technologique

SLS et MJF sont toutes deux des technologies de fusion sur lit de poudre. La fusion sur lit de poudre (PBF) signifie que les pièces sont accumulées couche par couche en fusionnant des thermoplastiques en poudre. SLS utilise une chambre chauffée et un laser CO2 pour fritter les particules. Pendant ce temps, le processus MJF dépend d’une source de chaleur infrarouge, d’une poudre préchauffée et d’un agent de fusion spécialisé déposé par une tête d’impression, travaillant tous ensemble pour fusionner les particules. 

SLS vs MJF :comparaison des matériaux

SLS et MJF utilisent largement des polyamides comme le nylon 12 et 11, le TPU (polyuréthane thermoplastique), le TPA (polyamide thermoplastique) et le polypropylène. SLS est également capable d'imprimer avec du nylon chargé en carbone et en aluminium. Dans l'ensemble, SLS fonctionne avec une gamme plus large de nylons, tandis que MJF propose d'autres options de matériaux comme le polypropylène et le TPU flexible.

SLS et MJF :comparaison des applications de produits

SLS et MJF sont utilisés pour créer des pièces fonctionnelles telles que des modèles de moulage, des dispositifs médicaux et des pièces en élastomère. Le SLS est souvent utilisé pour le prototypage de composants qui seront finalement moulés par injection, car les conceptions ont tendance à réagir de la même manière au processus de fabrication, permettant aux ingénieurs d'affiner les conceptions avant de s'engager dans l'outillage de moulage, ce qui peut être coûteux. Concernant l'esthétique, les produits MJF ont une couleur grise terne et inégale et ne peuvent accepter que de la teinture noire. Cependant, les pièces SLS sont naturellement blanc cassé et peuvent être teintes avec de nombreuses couleurs, ce qui les rend plus idéales pour les prototypes visuels.

SLS et MJF :comparaison des volumes d'impression

Les machines SLS ont des volumes de fabrication plus importants que les machines MJF, en particulier pour certaines variantes de matériaux, comme le nylon chargé de verre. Grâce à sa zone de construction plus grande, SLS peut imprimer davantage de pièces imbriquées en un seul passage. Les grandes pièces imprimées en 3D peuvent souvent se déformer, mais c'est plus un problème pour les processus MJF que pour le SLS. Avec l'impression SLS, les planificateurs de fabrication utilisent autant que possible le volume de fabrication, car la poudre inutilisée est moins recyclable en SLS qu'en MJF.

SLS et MJF :comparaison de l'état de surface

Les pièces SLS et MJF ont toutes deux une finition de surface rugueuse/mate caractéristique. Cependant, dans les deux cas, les techniciens peuvent lisser les surfaces par grenaillage ou par culbutage. Le lissage chimique à la vapeur a récemment permis aux pièces SLS et MJF d'obtenir une surface scellée et semi-brillante à faible coût.

SLS et MJF :comparaison des coûts

SLS et MJF ont des coûts d’impression similaires pour des quantités inférieures. Cependant, pour des quantités plus élevées, l'économie d'échelle de MJF est meilleure que celle de SLS. MJF est plus compétitif car le processus d'impression est légèrement plus rapide et le matériau non utilisé est plus recyclable.

Quantité produite SLS MJF

Quantité produite

1

SLS

101,64 $

MJF

45,13 $

Quantité produite

100

SLS

40,93 $

MJF

37,12 $

Tableau 2. Différence de prix SLS et MJF

Quelles sont les alternatives mutuelles au SLS et au MJF ?

Malgré les avantages de SLS et MJF, vous trouverez ci-dessous une technologie alternative qui peut obtenir des résultats similaires :

• Stéréolithographie (SLA) : La stéréolithographie n'est pas un procédé d'impression à base de poudre, mais c'est l'une des rares technologies permettant d'obtenir une résolution et une qualité d'impression similaires ou supérieures. SLA utilise un photopolymère liquide et fabrique des pièces en durcissant des couches successives de ce liquide.

Quelles sont les similitudes entre SLS et MJF ?

1. Les deux technologies utilisent des processus de fusion sur lit de poudre pour fabriquer des pièces.
2. Le coût d'impression est comparable lorsqu'il est augmenté.
3. Les pièces ont une finition de surface rugueuse/mate.
4. Les deux imprimantes utilisent le plus souvent de la poudre de nylon 12.

Quelles sont les autres comparaisons pour SLS en dehors de MJF ?

Outre MJF, d'autres processus d'impression 3D similaires au SLS incluent :

• SLS ou DMLS : Les systèmes DMLS (Direct Laser Metal Sintering) produisent des pièces métalliques de la même manière que le SLS. Au lieu de poudre de plastique, une poudre métallique est utilisée. Un laser plus puissant lui permet d'atteindre des températures plus élevées et ainsi de fritter le métal. Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur SLS et DMLS.

Quelles sont les autres comparaisons entre MJF et SLS ?

Outre le SLS, d'autres processus d'impression 3D similaires au MJF incluent :

• MJF vs Binder Jetting : Le jet de liant est fonctionnellement similaire au MJF mais ne fritte pas complètement le matériau pendant le processus d'impression. Une tête d'impression similaire à jet d'encre applique un liant à la poudre sous la forme de chaque couche. L'agent lie les particules entre elles et lie également les couches les unes aux autres. L'étape de frittage proprement dite a lieu dans un four de frittage une fois que toute la structure a été construite et que la poudre non liée a été retirée.

Résumé

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Dean McClements

Dean McClements est titulaire d'un baccalauréat spécialisé en génie mécanique et possède plus de deux décennies d'expérience dans l'industrie manufacturière. Son parcours professionnel comprend des rôles importants dans des entreprises de premier plan telles que Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace et Hyster-Yale, où il a développé une compréhension approfondie des processus d'ingénierie et des innovations.

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