Qu'est-ce que l'impression 3D par dépôt de fil fondu (FDM) ?

Le procédé FDM, ou modélisation par dépôt de fil fondu, est le procédé d'impression 3D le plus utilisé au niveau des consommateurs. FDM fonctionne en extrudant des thermoplastiques, comme ABS ou PLA par une buse chauffée, ce qui fait fondre le plastique et l'applique couche par couche sur une plateforme de fabrication. Chaque couche est appliquée une à la fois jusqu'à ce que la pièce soit terminée.

Qu'est-ce que l'impression 3D par stéréolithographie (SLA) ?

La stéréolithographie est l'un des premiers procédés d'impression 3D, inventé au début des années 1980, et reste l'un des plus utilisés par les professionnels. La SLA emploie un laser pour transformer de la résine liquide en plastique durci par le processus dit de photo-polymérisation.

L'impression 3D par stéréolithographie (SLA) doit sa grande popularité à sa capacité à produire des pièces et prototypes isotropes et étanches de haute précision à partir d'une grande variété de matériaux avancés, avec des détails fins et une finition de surface lisse. Les formules de résines SLA, présentent une vaste gamme de propriétés optiques, mécaniques et thermiques qui correspondent aux thermoplastiques standards utilisés en ingénierie et dans l'industrie.

La SLA est une très bonne option d'impression pour réaliser des prototypes avec un haut niveau de détail, des tolérances serrées et une surface lisse, tels que des moules, des modèles et des pièces fonctionnelles. L'ingénierie et la conception de produits de divers secteurs industriels utilisent le procédé SLA, parmi lesquels le secteur dentaire, celui de la fabrication, la joaillerie, le modélisme et l'enseignement.

Comparer les procédés d'impression 3D
FDM et SLA

Qualité d'impression et précision

Quand une pièce est imprimée en 3D couche par couche, chaque couche ouvre la porte à des imprécisions. Le processus de formation des couches a une incidence sur la qualité de la surface, le niveau de précision, et l'exactitude de chaque couche, et donc la qualité globale de la pièce.

Les imprimantes 3D FDM forment des couches en déposant des lignes de plastique fondu. Avec ce processus, la résolution de la pièces est définie par la taille de la buse d'extrusion et il y a des espaces entre les lignes arrondies déposées par la buse. Il en résulte des couches qui peuvent ne pas adhérer parfaitement les unes aux autres, des couches clairement visibles en surface, et le processus n'est pas capable de reproduire les détails complexes que d'autres technologies peuvent offrir.

Avec l'impression 3D SLA, la résine liquide est polymérisée avec un laser haute-précision pour former chaque couche. Ceci permet d'obtenir un bien meilleur niveau de détails et est plus fiable pour obtenir des résultats de qualité à chaque impression. L'impression 3D SLA est donc connue pour ses détails fins, sa finition de surface lisse, sa précision incroyable et l'exactitude des pièces imprimées

Pour les machines SLA, l'utilisation de lumière plutôt que de chaleur pour l'impression est une autre façon de garantir la fiabilité. En imprimant les pièces à une température proche de la température ambiante, les pièces imprimées ne souffrent pas de déformations dues à la contraction et la dilatation thermiques qui peuvent survenir pendant le processus d'impression par FDM.

Alors que les imprimantes FDM créent un lien mécanique entre les couches, les imprimantes 3D SLA créent un lien chimique en croisant les polymères d'une couche à l'autre, ce qui donne des pièces plus denses, et étanches à l'eau et à la poussière. Ces liens offrent une grande résistance latérale, ce qui donne des pièces isotropes, c'est à dire que la résistance de la pièce reste la même, quelle que soit leur orientation. C'est pourquoi l'impression 3D par SLA est idéale pour les applications ingénierie et de production industrielle, là où les propriétés des matériaux ont de l'importance.

Matériaux et Applications

Les imprimantes 3D FDM fonctionnent avec toute une gamme de thermoplastiques standards, comme l'ABS, le PLA et leurs variantes. La popularité du procédé FDM auprès des amateurs passionnés a fait qu'une multitude de couleurs sont aujourd'hui disponibles. Divers mélanges expérimentaux de filaments existent également pour créer des pièces avec l'apparence du bois ou du métal.

Les matériaux d'ingénierie, tels que le nylon, le PETP, le PA ou le TPU, ainsi que les thermoplastiques haute-performance comme le PEEK ou le PEI, sont également disponibles, mais leur usage est souvent limités à certaines imprimantes FDM professionnelles qui les prennent en charge.

Les résines SLA ont l'avantage d'avoir de nombreuses formules différentes : les matériaux peuvent être mous ou durs, fortement chargés en matériaux secondaires comme du verre ou de la céramique, présenter des propriétés mécaniques comme une température de fléchissement sous charge élevée ou une résistance aux chocs. Les diverses formules de résines SLA, présentent une vaste gamme de propriétés optiques, mécaniques et thermiques qui correspondre aux thermoplastiques standards utilisés en ingénierie et dans l'industrie.

Dans certains cas, c'est l'association de cette polyvalence et de cette fonctionnalité qui amène les entreprises à utiliser la technologie SLA en interne. Après avoir découvert qu'un matériau fonctionnel spécifique pouvait représenter la solution pour une application, il ne faut généralement pas longtemps pour que d'autres possibilités soient révélées et que l'imprimante devienne un outil permettant d'exploiter les différentes capacités de nombreux matériaux.

Comparaison de FDM et SLA