FDM contre SLA : Une comparaison détaillée

L'impression 3D a changé la façon dont nous fabriquons des objets, mais toutes les technologies d'impression 3D ne sont pas identiques. Deux des méthodes les plus courantes sont la modélisation par dépôt de matière fondue (FDM) et la stéréolithographie (SLA).

Dans ce guide, nous allons comparer FDM et SLA en termes simples afin que vous puissiez choisir la solution la mieux adaptée à vos besoins.

Qu'est-ce que le FDM ?

La modélisation par dépôt en fusion (FDM), également appelée fabrication par filament en fusion (FFF), est le type d'impression 3D le plus courant. La FDM est l'un des premiers types d'impression 3D, inventé par Scott Crump, fondateur de Stratasys.

Les imprimantes FDM existent en différentes tailles et peuvent utiliser une grande variété de matériaux. Les prix varient de $5 000 à $500 000, selon les capacités de la machine.

Les matériaux courants sont des plastiques tels que l'ABS, l'ASA et le PLA. Certaines imprimantes avancées peuvent également utiliser des matériaux plus résistants, tels que les plastiques remplis de carbone et le nylon, pour des impressions plus durables.

Comment fonctionne le FDM ?

Son fonctionnement ressemble beaucoup à celui d'un pistolet à colle chaude. Une bobine de filament plastique est chauffée jusqu'à ce qu'elle fonde. Le plastique fondu est poussé à travers une buse pour créer une fine couche sur la plateforme de construction, se déplaçant d'un côté à l'autre (axes X et Y).

Le plastique refroidit et durcit rapidement. Lorsqu'une couche est terminée, la plate-forme descend et du plastique fondu est ajouté par-dessus, construisant ainsi l'objet couche par couche (axe Z).

Qu'est-ce que l'ANS ?

Stéréolithographie (SLA) L'impression 3D a vu le jour dans les années 1980 et est rapidement devenue populaire auprès des fabricants et des entreprises de produits.

Contrairement aux imprimantes FDM, qui utilisent un filament, les imprimantes SLA utilisent des photopolymères, un liquide spécial qui durcit lorsqu'il est exposé à la lumière.

Au lieu d'une buse, les imprimantes SLA utilisent un laser pour transformer la résine liquide en une pièce solide par un processus appelé photopolymérisation.

Cette méthode d'impression permet de créer des pièces de haute résolution qui sont solides, imperméables et homogènes dans toutes les directions. Les photopolymères sont différents des thermoplastiques car ils durcissent de manière permanente lorsqu'ils sont polymérisés.

Tout comme les imprimantes FDM, les imprimantes SLA sont disponibles en différentes tailles, options de matériaux et gammes de prix.

Comment fonctionne l'ANS ?

Le processus SLA commence par une plate-forme immergée dans de la résine liquide. Un laser, contrôlé par des miroirs précis, éclaire la résine, la durcissant couche par couche pour former la pièce.

Les premières couches imprimées sont des structures de support, qui maintiennent la pièce attachée à la plate-forme et assurent sa stabilité. Pendant que le laser durcit chaque couche, une lame de repositionnement étale de la résine fraîche sur la surface, ce qui permet de poursuivre la construction en douceur.

La pièce est créée de bas en haut, une couche à la fois.

Tableau de comparaison des propriétés entre FDM et SLA

Le tableau ci-dessous présente les différences les plus courantes entre l'ANS et le FDM, ainsi que leur comparaison.

Comparaison entre FDM et SLA

Vous trouverez ci-dessous une comparaison détaillée entre le FDM et l'ALS.

Technologie

Le FDM et l'ANS fonctionnent de manière différente. La FDM est plus simple - vous pouvez en installer une avec des compétences techniques de base. Elle fait fondre le plastique et le laisse refroidir pour former une pièce. Le SLA, quant à lui, utilise un laser pour durcir la résine liquide, ce qui nécessite des connaissances et des outils spécialisés.

Matériaux

Les imprimantes SLA utilisent de la résine liquide, qui est souvent spécifique à chaque imprimante et dont les couleurs sont limitées. Les imprimantes FDM utilisent des filaments de plastique disponibles dans de nombreuses couleurs, y compris des options renforcées comme la fibre de carbone. La plupart des imprimantes FDM peuvent utiliser des matériaux provenant de différents fournisseurs, ce qui les rend plus flexibles.

Volume d'impression

Imprimantes FDM existent en différentes tailles, des petites unités de bureau aux grandes machines industrielles qui peuvent imprimer des pièces jusqu'à un mètre cube. Les imprimantes SLA sont généralement plus petites car elles doivent stocker la résine liquide à l'intérieur de la machine.

Vitesse d'impression

En ce qui concerne la vitesse FDM vs SLA, l'impression 3D est plus rapide que les méthodes traditionnelles, mais la vitesse n'est pas toujours le facteur le plus important. SLA imprime des pièces détaillées avec des surfaces lisses mais peut prendre plus de temps, en particulier pour les grandes impressions.

La FDM est plus rapide car elle permet d'utiliser des buses plus grandes (0,6 mm, 1 mm, 2 mm), mais la surface est alors plus rugueuse. Vous devez choisir entre la vitesse et la qualité en fonction de vos besoins.

Solidité et durabilité

Prototypes sont soumis à des tests intensifs et doivent donc être résistants. Vous devez connaître la résistance des matériaux FDM par rapport à celle des matériaux SLA pour choisir celui que vous utiliserez. Les matériaux FDM sont plus résistants que les matériaux SLA. L'ASA résiste aux rayons UV et convient donc parfaitement aux outils d'extérieur. Le nylon est durable pour les pièces automobiles.

Les pièces SLA peuvent se casser ou s'user dans des conditions difficiles. Lorsque vous choisissez entre SLA et FDM, pensez à l'endroit où vos pièces seront utilisées. Elles doivent fonctionner dans la vie réelle, et pas seulement être belles dans un laboratoire.

Un mousqueton FDM imprimé en 3D peut supporter 500 kg, ce qui prouve sa solidité.

Précision et qualité

La précision dépend de vos besoins en matière de conception. Si vous envisagez d'utiliser le moulage par injection, le SLA est un bon choix. En revanche, pour les pièces industrielles qui doivent être résistantes, la technique FDM est plus efficace.

Les outils industriels, par exemple, doivent fonctionner correctement, et pas seulement avoir une apparence parfaite. Choisissez la bonne méthode d'impression 3D en fonction de l'objectif de votre produit.

Finition de la surface

Le SLA produit des pièces plus lisses avec des détails fins, tandis que les impressions FDM présentent des lignes de couche visibles qui nécessitent souvent une finition supplémentaire, comme le ponçage ou le lissage à la vapeur.

Coût

La SLA est plus coûteuse car elle utilise des matériaux spécialisés et un laser de haute précision. Une imprimante SLA d'entrée de gamme coûte environ $1295, tandis qu'une imprimante FDM est disponible à partir de $200.

Applications et industries

L'impression 3D est de plus en plus répandue dans différents secteurs. Plus de 70% d'entreprises trouvent de nouvelles façons de l'utiliser, et de plus en plus de fabricants l'utilisent pour la production complète. Voici quelques-unes de ces industries :

Aérospatiale

L'industrie aérospatiale est à la pointe de l'impression 3D. Toutefois, comme les avions et les engins spatiaux ont besoin de matériaux solides et durables, certains types d'impression 3D, comme l'ALS, ne fonctionnent pas bien dans les environnements difficiles.

L'impression FDM, qui utilise des thermoplastiques résistants, est couramment utilisée pour fabriquer des prototypes et des pièces d'intérieur d'avion. L'un des grands avantages de l'impression FDM est qu'elle permet de créer des pièces légères, ce qui est important dans l'aérospatiale.

Automobile

L'industrie automobile utilise souvent des plastiques résistants tels que l'ABS et le PP. Comme ces matériaux doivent résister à des conditions difficiles, l'impression FDM est la plus répandue. Elle est utilisée pour le prototypage, la fabrication d'outils et la production de petites séries de pièces.

Certaines pièces automobiles, comme les réflecteurs et les composants d'éclairage, nécessitent des matériaux transparents, d'où l'utilité de l'impression SLA.

Produits de consommation

Les entreprises qui fabriquent des produits de tous les jours doivent commercialiser rapidement de nouvelles idées. L'impression 3D leur permet de tester rapidement leurs conceptions.

De nombreux produits utilisent les deux types d'impression 3D. Par exemple, un appareil portable peut avoir une coque en plastique imprimée par FDM et une poignée souple imprimée par SLA. L'impression SLA est souvent choisie pour réaliser des prototypes très détaillés.

Soins de santé

Le secteur de la santé utilise l'impression 3D pour les outils médicaux, les modèles de formation et les produits dentaires ou auditifs personnalisés. Les dispositifs médicaux devant être stérilisés, ils doivent être imprimés avec des matériaux résistants à la chaleur. Les procédés SLA et FDM proposent tous deux des matériaux adaptés, mais il convient de faire un choix judicieux.

Pour les modèles très détaillés, comme ceux utilisés dans la formation médicale, l'impression SLA est la meilleure. Les produits dentaires utilisent principalement SLA, tandis que les appareils auditifs peuvent être fabriqués avec l'une ou l'autre méthode.

L'éducation

De nombreuses écoles et universités utilisent l'impression 3D pour les projets des étudiants et la recherche. Presque toutes les universités disposent d'un makerspace et de plus en plus d'écoles secondaires commencent à utiliser des imprimantes 3D.

Les étudiants et les chercheurs préfèrent la FDM parce qu'elle est abordable et facile à utiliser. L'impression SLA nécessite davantage de post-traitement, ce qui la rend moins pratique pour les débutants. Toutefois, on s'attend à ce que l'impression FDM s'améliore à l'avenir grâce à de meilleurs matériaux.

Impression 3D FDM : Avantages et inconvénients

Avantages des imprimantes FDM

Les imprimantes FDM utilisent de nombreux types de plastiques. Elles peuvent imprimer des objets plus grands que les imprimantes SLA. Elles sont utiles pour les prototypes et les petites séries.

Les nouveaux filaments offrent une plus grande solidité, une résistance chimique et une faible friction. Certains, comme les mélanges de fibres de carbone, permettent de fabriquer des pièces légères mais solides. La FDM est idéale pour les pièces fonctionnelles telles que les composants automobiles et les outils aérospatiaux. Les modèles haut de gamme sont imprimés en couches fines pour une finition plus lisse.

Inconvénients des imprimantes FDM

Les impressions FDM présentent souvent des lignes de couche, il peut donc être nécessaire de les poncer ou de les polir pour obtenir une surface lisse. Les changements de température peuvent également entraîner une déformation ou une séparation des couches. Comme les imprimantes FDM comportent de nombreuses pièces mobiles, le moindre problème peut gâcher une impression. Vous devez vérifier soigneusement les paramètres et les matériaux avant d'imprimer.

Impression 3D SLA : Avantages et inconvénients

Avantages des imprimantes SLA

Les imprimantes SLA créent des impressions très lisses et très détaillées, parfaites pour les prototypes, les bijoux et les dessins complexes. Elles sont également plus précises que les imprimantes FDM car elles ne se rétractent pas et ne se dilatent pas sous l'effet de la chaleur. Elles sont idéales pour les petites pièces précises.

Les inconvénients des imprimantes SLA

Les impressions SLA peuvent être fragiles et ne conviennent donc pas aux pièces qui ont besoin de résistance. Il existe des résines plus résistantes, mais elles restent moins bonnes que les matériaux FDM tels que le nylon. L'impression SLA est également plus coûteuse et les imprimantes ont des zones de construction plus petites, ce qui les rend moins utiles pour les travaux de grande envergure.

Considérations sur le FDM

La FDM est une méthode d'impression 3D peu coûteuse qui utilise des plastiques courants tels que l'ABS, le PLA et le PETG. Contrairement à la méthode SLA, qui nécessite une résine liquide coûteuse et des équipements supplémentaires, la méthode FDM ne nécessite que l'imprimante. De nombreux filaments sont disponibles en différentes couleurs, de sorte qu'aucune peinture n'est nécessaire.

La technique FDM permet d'économiser de la matière grâce au remplissage, en créant des pièces creuses avec un treillis solide à l'intérieur au lieu d'un plastique solide. Cela permet de réduire les coûts et d'accélérer l'impression.

Les pièces FDM sont durables, en particulier avec l'ABS ou le nylon. Contrairement au SLA, qui peut devenir cassant avec le temps, les impressions FDM durent plus longtemps. Toutefois, les pièces peuvent se briser le long des lignes de couche, c'est pourquoi vous devez tenir compte de la manière dont la force est appliquée lors de la conception.

Les impressions FDM présentent des lignes de couche visibles et peuvent nécessiter un post-traitement pour une finition lisse. Le refroidissement du plastique peut également provoquer des déformations, notamment en cas d'angles aigus ou de surplombs.

Considérations sur l'accord de niveau de service

Le SLA imprime en couches très fines (à partir de 0,102 mm), ce qui signifie que vous verrez moins de lignes de couche que l'impression FDM, qui commence généralement à 0,2 mm.

Le laser UV des imprimantes SLA est extrêmement précis, comme un stylo à pointe fine. Il peut créer des détails aussi minuscules que l'épaisseur d'une feuille de papier d'imprimante. La SLA est donc parfaite pour les pièces détaillées telles que les microfluidiques ou les figurines pour les jeux de table.

Cependant, les pièces SLA ne durent pas longtemps. Elles sont principalement utilisées pour les prototypes ou les articles à usage unique. Le matériau étant durci par la lumière UV, les pièces peuvent être fragiles et s'abîmer avec le temps, en particulier lorsqu'elles sont exposées à davantage de rayons UV. Elles peuvent également jaunir ou s'affaiblir.

Dans la plupart des cas, les pièces SLA commencent à se dégrader au bout de 8 à 12 mois.

Quand choisir l'accord de niveau de service plutôt que le FDM ?

Pièces imprimées en 3D de haute qualité

Choisissez la SLA si vous avez besoin d'impressions lisses, détaillées et précises. Bien qu'elle soit plus coûteuse et nécessite un post-traitement, elle offre des résultats professionnels que la FDM ne peut égaler.

L'ALS est la meilleure solution pour les pièces précises telles que les modèles dentaires et les bijoux. Il utilise un laser pour durcir la résine liquide, ce qui garantit des tolérances serrées. La FDM, qui fait fondre le plastique, peut présenter de légères incohérences. Les impressions SLA sont lisses, ce qui est idéal pour les prototypes et les dispositifs médicaux. Les impressions FDM présentent des lignes de couche et doivent être poncées.

Le SLA excelle dans les petits détails complexes tels que les parois minces et les arêtes vives. La technique FDM peut rendre floues les caractéristiques fines en raison de la fonte du plastique.

Pièces imprimées en 3D entièrement denses

Les impressions SLA sont entièrement denses et étanches. Les impressions FDM peuvent présenter de minuscules interstices, et sont donc moins fiables pour contenir des liquides ou gérer la pression. Le SLA produit des impressions vraiment claires, alors que les trous d'air du FDM donnent aux impressions un aspect nuageux.

Les impressions SLA ont la même force dans toutes les directions. Les impressions FDM sont plus faibles dans la direction verticale (Z).

Pièces imprimées en 3D résistantes à la température

Les impressions SLA ne fondent pas, c'est pourquoi elles sont idéales pour les utilisations à haute température telles que les essais de moteurs. Les matériaux FDM se ramollissent sous l'effet de la chaleur. Les impressions SLA résistent à la stérilisation - elles sont idéales pour les outils médicaux et les guides chirurgicaux.

Le SLA permet de créer des moules et des outils solides et résistants à la chaleur à un coût inférieur à celui du métal ou des alternatives CNC.

Alternatives à l'ANS et au FDM

SLA et FDM ne sont pas les seuls choix possibles en matière d'impression 3D. PolyJet et Carbon DLS peuvent également répondre à vos besoins.

Impression polyjet

Le procédé PolyJet consiste à pulvériser couche par couche de minuscules gouttes de photopolymère liquide, qui durcit instantanément sous l'effet de la lumière UV. Il crée des pixels 3D (appelés voxels) qui combinent des matériaux souples et rigides, connus sous le nom de matériaux numériques.

Chaque couche a une épaisseur de 30 microns, ce qui permet de produire des pièces détaillées et précises. Les impressions PolyJet sont disponibles en différents niveaux de dureté et leur prix est raisonnable. Vous pouvez même créer des prototypes avec des pièces surmoulées.

Impression DLS au carbone

Carbon DLS utilise le système CLIP (Continuous Liquid Interface Production) pour façonner des pièces à l'aide de lumière et d'oxygène. Une lumière UV brille à travers une fenêtre perméable à l'oxygène dans un réservoir de résine. Au fur et à mesure que les images UV sont projetées, la résine durcit et la plate-forme de construction soulève la pièce. Cette méthode est rapide et permet de créer des pièces solides et durables.

Conclusion

Vous connaissez maintenant les principales différences entre l'impression 3D FDM et SLA. Si vous voulez des pièces solides et peu coûteuses et une installation facile, utilisez la FDM. En revanche, si vous avez besoin de surfaces lisses et de détails fins, optez pour la SLA.

Au DEKNous concrétisons vos idées. Nous disposons de services d'impression 3D FDM et SLA fiables, et nous sommes là pour vous aider à bien faire les choses. Envoyez-nous vos fichiers, nous nous occuperons du reste avec un service professionnel et ponctuel.

FAQ

Quelle est la principale différence entre FDM et SLA ?

Le FDM fait fondre et pousse le plastique pour construire un objet 3D couche par couche. Le SLA utilise une lumière UV pour durcir la résine liquide en couches solides.

Quelle est la technologie la plus rentable, FDM ou SLA ?

La FDM est généralement moins chère parce que les matériaux et les machines coûtent moins cher. Mais le coût total dépend de ce que vous fabriquez et des matériaux dont vous avez besoin.

Quelle est la meilleure technologie pour créer des pièces très détaillées ?

Le SLA est plus adapté aux pièces détaillées car il permet de créer des surfaces plus lisses et des détails plus fins.