SLS vs FDM :principales différences et choix de la bonne méthode d'impression 3D

Ces deux méthodes sont des types d’impression 3D. SLS signifie frittage sélectif au laser et FDM signifie modélisation par dépôt fondu. Ils partagent un certain nombre de similitudes. Par exemple, ils sont tous deux utilisés dans la production de petits volumes et le prototypage rapide, utilisent tous deux des matériaux thermoplastiques et sont parfaits pour réaliser des preuves de concept. Mais ils sont très différents dans d’autres domaines. Dans cet article, nous verrons en quoi ils diffèrent et quand vous souhaiterez peut-être utiliser l'un ou l'autre.

Définition SLS et comparaison avec FDM

Développée au milieu des années 1980 à l’Université du Texas à Austin et financée par le Département américain de la Défense, la SLS est devenue l’une des méthodes d’impression 3D les plus courantes, de nombreuses entreprises utilisant la même technologie de base pour fabriquer et vendre leurs propres machines. Ces imprimantes utilisent généralement un laser CO₂ qui fritte et lie sélectivement la poudre de polymère thermoplastique, généralement du nylon ou quelque chose de similaire. Lorsque chaque couche est terminée, le lit d'impression descend, un autre lot de poudre est appliqué et le processus recommence. Lorsque la pièce est enfin terminée, elle doit refroidir (ce qui peut prendre jusqu'à 12 heures) et être nettoyée avec de l'air comprimé ou une autre forme de produit de sablage.

Le SLS a tendance à être plus coûteux que le FDM, mais ses pièces présentent des résolutions plus élevées, des propriétés mécaniques étonnantes et des conceptions complexes et précises. Nous avons un article sur Qu'est-ce que SLS que vous pouvez consulter pour en savoir plus. L'image ci-dessous montre l'une de nos stations d'impression 3D SLS ici chez Xometry :

Les imprimantes FDM sont généralement faciles à utiliser, c'est pourquoi de nombreux amateurs aiment les utiliser comme point de départ. Vous pouvez même vous procurer des machines FDM assez grandes, qui vous permettent d'imprimer des pièces jusqu'à quelques mètres de large. D’un autre côté, cependant, elles n’ont pas une résolution d’impression aussi élevée que les imprimantes SLS, alors ne vous attendez pas à la perfection sur des pièces petites ou détaillées. Ils peuvent également être assez lents et les impressions nécessiteront des structures de support pendant l'impression. Matthew Schmidt, ingénieur de solutions senior chez Xometry, déclare :« Les processus SLS et FDM sont courants dans le sens où ils utilisent tous deux de véritables matières premières thermoplastiques. Cependant, le processus de dépôt est très différent. Le frittage sélectif au laser (SLS) fournit une pièce plus dense, homogène et isotrope grâce à son processus de fusion laser, mais uniquement à partir d'un nombre limité de matériaux dérivés du nylon. de nombreux thermoplastiques différents dans différentes couleurs. "

Quels sont les avantages du FDM par rapport au SLS ?

Vous trouverez ci-dessous les avantages du FDM par rapport au SLS :

1. Les coûts réduits font du FDM un excellent point d'entrée pour les petits fabricants.
2. Des technologies et des écrans simples et conviviaux rendent FDM facile à utiliser.
3. Certaines machines FDM sont très grandes, ce qui permet de produire de grandes pièces.

Quels sont les inconvénients du FDM par rapport au SLS ?

Vous trouverez ci-dessous les inconvénients de FDM par rapport à SLS :

1. La résolution inférieure rend le FDM moins souhaitable pour les pièces petites et/ou détaillées.
2. Des temps d'impression plus lents signifient que FDM n'est pas idéal pour les grandes séries de production.
3. De nombreuses pièces FDM ont tendance à se déformer et à rétrécir.

Si votre projet nécessite des prototypes complexes et/ou fonctionnels, SLS peut être la meilleure option. Son utilisation est également recommandée dans les situations de production de masse. Le FDM, cependant, est meilleur pour les prototypes simples de validation de principe et peut constituer un bon point d'entrée dans la fabrication additive en raison de son coût relativement faible.

SLS et FDM :comparaison des technologies

La technologie, dans ce cas, fait référence à l’équipement et aux outils utilisés pour produire une pièce imprimée en 3D. Les systèmes SLS ont des technologies et des processus plus complexes que le FDM (lasers haute puissance, poudres thermoplastiques et frittage). Si vous recherchez la simplicité, FDM serait la meilleure option en termes de technologie.

SLS et FDM :comparaison des matériaux

Le matériau a un impact important sur la qualité et la finition de surface de la pièce. SLS utilise des thermoplastiques techniques tels que le nylon 11 et le nylon 12. FDM utilise des thermoplastiques standards tels que le PLA, l'ABS et autres.

SLS et FDM :comparaison des applications de produits

Les types de produits que vous pouvez créer en utilisant SLS ou FDM dépendent de leur géométrie et de leur complexité ainsi que des propriétés matérielles du thermoplastique que vous sélectionnez. Lorsque la complexité n'est pas l'objectif, FDM est la meilleure option.

SLS et FDM :comparaison des volumes d'impression

Les imprimantes SLS sont plus petites (jusqu'à 300 x 300 x 300 mm de volume d'impression) que les imprimantes FDM (jusqu'à 300 x 300 x 600 mm). Si vous avez besoin de pièces plus grandes, FDM est la meilleure option.

SLS et FDM :comparaison de l'état de surface

Les finitions de surface des pièces SLS conviennent bien à certaines applications, même sans post-traitement (bien que d'autres nécessitent un nettoyage ou une finition supplémentaire). Les pièces FDM peuvent paraître rugueuses en raison des couches de filament utilisées pour former la pièce. C'est ce qui empêche les imprimantes FDM d'atteindre la même résolution que SLS.

Comparaison des coûts SLS et FDM

Les systèmes SLS sont plus chers que les systèmes FDM en raison des technologies et des matériaux complexes impliqués. Les systèmes SLS commencent à environ 10 000 $ et peuvent atteindre 100 000 $. Les systèmes FDM de bureau coûtent quelques centaines de dollars, tandis que les imprimantes FDM industrielles commencent à environ 15 000 $.

Quelles sont les similitudes entre SLS et FDM ?

SLS et FDM présentent certains points communs :

1. SLS et FDM utilisent des matériaux thermoplastiques pour former des pièces.
2. SLS et FDM sont excellents pour le prototypage de base et les preuves de concept.
3. SLS et FDM peuvent produire rapidement des pièces, mais ne peuvent pas les produire en masse.

Questions fréquemment posées sur SLS et FDM

Quelles sont les alternatives mutuelles au SLS et au FDM ?

Bien sûr. Certaines des alternatives les plus appropriées sont le SLA (stéréolithographie) et le DLP (traitement numérique de la lumière). Ces deux produits utilisent des photopolymères, qui sont des résines spéciales durcies à l'aide d'un laser UV dans les machines SLA et d'une projection de lumière dans les machines DLP. Ils travaillent tous deux couche par couche jusqu'à ce que la pièce soit construite et durcie.

Quelles sont les autres comparaisons entre SLS et FDM ?

MJF signifie fusion multi-jets et, comme SLS, il fusionne la poudre pour former chaque couche. Mais contrairement au SLS, il utilise une tête d’impression de type jet d’encre pour déposer l’agent de fusion sur les sections de poudre à durcir. Il projette ensuite de la lumière infrarouge sur toute la zone pour lier la poudre traitée ensemble, et de ce fait, MJF est bien plus rapide que SLS. Vous pouvez consulter notre article sur SLS vs MJF pour en savoir plus.

Quelles sont les autres comparaisons entre FDM et SLS ?

FDM est souvent comparé à (FFF), qui signifie fabrication de filaments fondus. Il utilise le même processus que le FDM dans la mesure où une buse chauffée ou une extrudeuse déposera des couches de filament sur le lit d'impression. Mais contrairement au FDM, le FFF ne dispose pas de chambre chauffée permettant de contrôler la température. Pourquoi ne pas lire notre article sur FDM vs FFF pour en savoir plus sur cette comparaison ?

Kat de Naoum

Kat de Naoum est une écrivaine, auteure, éditrice et spécialiste du contenu britannique avec plus de 20 ans d'expérience en écriture. Kat a de l'expérience en matière d'écriture pour diverses organisations manufacturières et techniques et aime le monde de l'ingénierie. Parallèlement à l'écriture, Kat a travaillé comme parajuriste pendant près de 10 ans, dont sept dans le domaine du financement maritime. Elle a écrit pour de nombreuses publications, tant imprimées qu'en ligne. Kat est titulaire d'un baccalauréat en littérature anglaise et en philosophie, ainsi que d'une maîtrise en écriture créative de l'Université de Kingston.

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