FDM vs SLA - Analyse des procédés d'impression 3D

Avantages du FDM

Il existe un large éventail de thermoplastiques FDM et de types de filaments pour répondre aux besoins de pratiquement toutes les industries et applications. Les imprimantes 3D FDM permettent des volumes de fabrication plus importants que les imprimantes SLA, ce qui leur permet d'effectuer certaines tâches de fabrication additive de court terme en plus du prototypage de pièces et de modèles de taille réelle, prêts à l'emploi.

Les filaments traditionnels continuent d'évoluer en intégrant des caractéristiques telles que la résistance aux acides et aux produits chimiques, une faible friction et une grande solidité. Les filaments FDM les plus récents contiennent un mélange de fibres courtes, comme le polycarbonate et la fibre de carbone, pour produire des pièces solides, légères et dimensionnellement stables. Les impressions 3D FDM peuvent aller des petites pièces de rechange pour les voitures classiques jusqu’aux outillages et montages pour les entreprises aérospatiales, ce qui en fait le meilleur choix pour les objets nécessitant une fonction mécanique et des performances. Certaines imprimantes FDM, telles que la FX20 de Markforged et l' imprimante X7 série industrielle, ont la capacité d'imprimer à une hauteur de couche de 50 microns, ce qui permet de contourner les comportements typiques du FDM et de produire des pièces aux couches visibles minimales ou inexistantes et aux finitions lisses et régulières.

En utilisant les imprimantes de bureau ou industrielles Markforged, les éléments de configuration tels que la sélection du bon matériau, les paramètres et le matériel sont déjà pré-enregistrés, ce qui signifie qu'aucune configuration utilisateur n'est nécessaire pour lutter contre la délamination, la bonne vitesse d'impression et le dépôt incorrect de filament. Si le fait de s'assurer que la pièce est une bonne candidate à l'impression fait toujours partie du processus, il n'est pas nécessaire d'ajuster les températures ou les vitesses pour garantir une impression réussie.

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Inconvénients du FDM

En général, en raison des résolutions d'impression inférieures du FDM, les "lignes de couche" de la surface dues au processus apparaissent parfois, même avec des réglages de détail fins. Également appelées "nervures", elles nécessitent un polissage et un ponçage supplémentaires pour être comparables aux surfaces lisses d'une impression SLA. Si vous produisez des prototypes à haute résistance alors les détails de surface n’ont aucune importance.

En général, le processus d'impression 3D FDM est également sujet à des fluctuations de température, ce qui fait que le matériau filamentaire thermoplastique se refroidit plus lentement/rapidement et provoque une délamination de la surface (séparation des couches, gauchissement). Le processus FDM comprend un grand nombre de pièces mobiles, qui doivent fonctionner ensemble pour façonner l'objet. Tout problème au niveau de la tête d'impression, du système d'extrusion ou de l'assemblage de la partie chaude entraînera des problèmes en cours d'impression. Il est donc nécessaire de prêter une attention particulière aux paramètres d'impression, au matériel et aux spécifications des matériaux lors de la préparation et du découpage de votre modèle 3D.

Avantages du SLA

Les impressions 3D SLA peuvent atteindre des résolutions aussi faibles que 25 microns, ce qui permet d'obtenir des finitions de surface lisses et détaillées inégalées par la FDM et ressemblant à des pièces moulées par injection. Il convient parfaitement aux modèles de présentation ou de "preuve de travail", aux structures organiques, aux pièces à géométrie complexe, aux figurines et autres prototypes de forme unique.

Grâce au processus de polymérisation incroyablement précis du laser UV, les impressions 3D SLA offrent des tolérances dimensionnelles plus étroites. En effet, il n'y a pas de dilatation thermique pendant la fusion des couches, ce qui en fait la solution idéale pour des prototypes extrêmement précis tels que des porte-bijoux, des implants médicaux, des modèles architecturaux complexes et d'autres petits composants.

Inconvénients du SLA

En raison de la fragilité de la résine polymérisée, seules les formules de résine SLA de qualité technique doivent être utilisées pour les pièces soumises à des contraintes mécaniques ou à des charges cycliques. La plupart des résines standard sont idéales pour les structures délicates et détaillées utilisées à des fins de présentation, comme les prototypes cosmétiques. Il n'existe aujourd'hui sur le marché aucune résine SLA comparable en termes de résistance et de performances mécaniques à des filaments tels que le polycarbonate, le nylon ou d'autres matériaux FDM résistants.

Les résines d'impression 3D SLA coûtent généralement plus cher et produisent moins de pièces par unité de résine que les bobines de filament d'impression 3D FDM. Leur volume de fabrication est considérablement plus faible que celui des imprimantes 3D FDM et elles ne sont pas adaptées aux travaux de masse.

La première étape consiste à toujours choisir le meilleur outil pour le travail. Le FDM et le SLA ont tous deux leurs avantages et peuvent être utilisés pour des tâches complètement différentes ou en conjonction avec des fabrications d'assemblages multi-pièces. Entre une imprimante 3D FDM et SLA, si vous cherchez à créer des prototypes de conception aux détails fines, SLA est la meilleure option. Le FDM sera plus polyvalent pour les pièces dédiées au processus de production, depuis la conception jusqu’à la maintenance en passant par la fabrication.

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