SLS vs FDM : Différences Clés et Choix de la Bonne Méthode d'Impression 3D

Ces deux méthodes sont des types d'impression 3D. SLS signifie frittage laser sélectif, et FDM signifie modélisation par dépôt de filament fondu. Elles partagent un certain nombre de similitudes. Par exemple, elles sont toutes deux utilisées en production de faible volume et prototypage rapide, toutes deux utilisent des matériaux thermoplastiques, et elles sont excellentes pour faire des preuves de concept. Mais elles sont assez différentes dans d'autres domaines. Dans cet article, nous examinerons comment elles diffèrent et quand vous pourriez vouloir utiliser l'une ou l'autre.

Définition du SLS et Comparaison au FDM

Développé au milieu des années 1980 à l'Université du Texas à Austin et financé par le Département de la Défense des États-Unis, le SLS est devenu l'une des méthodes d'impression 3D les plus standard, avec 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 de la poudre de polymère thermoplastique — généralement du nylon ou quelque chose de similaire. Lorsque chaque couche est terminée, le plateau d'impression descend, une autre couche de poudre est appliquée, et le processus recommence. Lorsque la pièce est finalement complète, elle doit refroidir — ce qui pourrait prendre jusqu'à 12 heures — et être nettoyée à l'air comprimé ou avec un autre média de grenaillage.

Le SLS tend à être plus cher que le FDM, mais ses pièces sortent avec des résolutions plus élevées, d'incroyables propriétés mécaniques et des designs complexes précis. Nous avons un article sur Qu'est-ce que le 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 les aiment utiliser comme point de départ. Vous pouvez même vous procurer des machines FDM plutôt grandes, qui vous permettent d'imprimer des pièces jusqu'à quelques pieds de large. De l'autre côté, cependant, elles n'ont pas une résolution d'impression aussi élevée que les imprimantes SLS, donc n'attendez pas la perfection sur les petites pièces ou détaillées. Elles peuvent aussi être assez lentes, et les impressions nécessiteront des structures de support pendant l'impression. Matthew Schmidt, ingénieur principal solutions chez Xometry, dit : « Les processus SLS et FDM sont communs en ce qu'ils utilisent tous deux de véritables matières premières thermoplastiques, cependant, le processus de dépôt est très différent. Le Frittage Laser Sélectif (SLS) fournit une pièce plus dense, homogène et isotrope grâce à son processus de fusion laser, mais seulement à partir d'un nombre limité de matériaux dérivés du Nylon. Le FDM, d'autre part, a un processus de dépôt d'extrusion de contour et de raster moins dense, mais unique, qui peut accueillir de nombreux thermoplastiques différents dans différentes couleurs. »

Quels sont les Avantages du FDM Comparé au SLS ?

Listés ci-dessous sont les avantages du FDM vs SLS :

1. Des coûts plus bas font du FDM un excellent point d'entrée pour les petits fabricants.
2. Des technologies et affichages simples et conviviaux rendent le FDM facile à utiliser.
3. Certaines machines FDM sont très grandes, rendant les grandes pièces possibles.

Quels sont les Inconvénients du FDM Comparé au SLS ?

Listés ci-dessous sont les inconvénients du FDM vs SLS :

1. La résolution plus faible rend le FDM moins souhaitable pour les pièces petites et/ou détaillées.
2. Des temps d'impression plus lents signifient que le 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, le SLS peut être la meilleure option. Il est également recommandé pour une utilisation dans des situations de production de masse. Le FDM, cependant, est meilleur pour les prototypes simples de preuve de concept et peut être un bon point d'entrée dans la fabrication additive en raison de son coût relativement bas.

SLS vs FDM : Comparaison Technologique

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 processus plus complexes que le FDM (lasers haute puissance, poudres thermoplastiques et frittage). Si vous voulez de la simplicité, le FDM serait la meilleure option en termes de technologie.

SLS vs FDM : Comparaison des Matériaux

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

SLS vs FDM : Comparaison des Applications Produits

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

SLS vs FDM : Comparaison du Volume 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, le FDM est la meilleure option.

SLS vs FDM : Comparaison de la Finition de Surface

Les finitions de surface des pièces SLS servent bien certaines applications même sans post-traitement (bien que d'autres nécessiteront un nettoyage ou une finition supplémentaire). Les pièces FDM peuvent apparaître 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 le SLS.

SLS vs FDM : Comparaison des Coûts

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

Quelles sont les Similarités entre SLS et FDM ?

Le SLS et le FDM présentent quelques points communs :

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

Questions Fréquentes sur le SLS et le FDM

Quelles sont les Alternatives Communes au SLS et au FDM ?

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

Quelles sont les Autres Comparaisons pour le SLS en dehors du FDM ?

MJF signifie fusion multi-jet, et similaire au SLS, elle fusionne de la poudre pour construire chaque couche. Mais contrairement au SLS, elle utilise une tête d'impression de style jet d'encre pour déposer l'agent de fusion sur les sections de poudre qu'elle doit durcir. Elle projette ensuite de la lumière infrarouge sur toute la zone pour lier la poudre traitée ensemble, et à cause de cela, le MJF est bien plus rapide que le SLS. Vous pouvez consulter notre article sur SLS vs MJF pour en savoir plus.

Quelles sont les Autres Comparaisons pour le FDM en dehors du SLS ?

Le FDM est souvent comparé au (FFF), qui signifie fabrication par filament fondu. Il utilise le même processus que le FDM en ce qu'une buse ou un extrudeur chauffé déposera des couches de filament sur le plateau d'impression. Mais, contrairement au FDM, le FFF n'a pas de chambre chauffée qui aide à 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 rédactrice, auteure, éditrice et spécialiste de contenu originaire du Royaume-Uni avec plus de 20 ans d'expérience en rédaction. Kat a de l'expérience dans l'écriture pour une variété d'organisations manufacturières et techniques et aime le monde de l'ingénierie. Parallèlement à l'écriture, Kat a été parajuriste pendant près de 10 ans, dont sept dans le financement naval. Elle a écrit pour de nombreuses publications, imprimées et en ligne. Kat est titulaire d'une licence en littérature anglaise et philosophie, et d'un master en écriture créative de l'Université Kingston.

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