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Comparatif des technologies d’impression 3D : SLA vs. FDM

Cet article a pour but de comparer deux technologies d’impression 3D : la SLA (Stéréolithographie) et le FDM (Fused Deposition Modeling). La comparaison s’effectuera sur différents aspects, notamment les matériaux compatibles, la précision, la compétitivité, le grain de surface obtenu et les mérites respectifs des imprimantes 3D industrielles et grand public.

Peu importe le nombre de nouvelles technologies d’impression 3D que l’on voit émerger au fil du temps, la stéréolithographie (SLA) et le dépôt de fil fondu (« Fused Deposition Modeling » ou FDM en anglais) demeurent des procédés de fabrication additive particulièrement populaires. Cet article a pour but de fournir une vue d’ensemble aussi exhaustive que possible, de même qu’un comparatif entre ces deux technologies, lesquelles appartiennent à des catégories d’impression 3D radicalement différentes.

Connaissances de base sur les technologies d’impression 3D

Fused deposition modeling (FDM)

La technologie appelée fused deposition modeling (FDM, dépot de fil fondu en français) est un procédé d’impression 3D basé sur l’extrusion d’un matériau spécifique (en l’occurrence, des polymères thermoplastiques vendus sous forme de filaments), préalablement porté à fusion et déposé de façon sélective, une couche après l’autre, grâce à une buse.

Le dépôt suit un chemin prédéfini par le modèle CAO afin d’imprimer la pièce voulue. En raison de sa grande précision, de son coût peu élevé et de la profusion de matériaux disponibles, la technologie FDM est l’une des plus utilisées de par le monde.

FDM 3D printing icon

Stéréolithographie (SLA)

La stéréolithographie (SLA en abrégé) appartient à la catégorie des technologies d’impression 3D basées sur la polymérisation en cuve. Ces dernières emploient des résines thermodurcissables qui polymérisent à la lumière. C’est une technologie d’impression 3D très puissante, capable de produire des ouvrages extrêmement précis et avec une haute résolution, que l’on pourra utiliser directement en application finale.

Le procédé est particulièrement indiqué pour les productions à faible volume et pour le prototypage rapide. Ses principaux avantages sont : un rendu de surface lisse et une faible propension à produire des déchets.

SLA 3D printing icon

Matériaux utilisables pour l’impression 3D

Matériaux pour l’impression 3D FDM

Parmi les plastiques rigides les plus largement utilisés pour l’impression FDM, Xometry propose : ABS, ABS ESD7, ABS M30, ASA, Nylon PA12, Nylon PA12 renforcé au carbone, Polyamide 12 renforcé à la fibre de carbone, PC-ABS Polycarbonate, PC-ISO Polycarbonate, PC et assimilés translucides et résistants à la chaleur, PC-Polycarbonate, PLA, PETG, PEEK, ULTEM 1010 et ULTEM 9085.

À titre d’exemple, l’ASA est un thermoplastique amorphe bénéficiant d’une résistance accrue aux intempéries. Il est très utilisé en prototypage en raison de ses excellentes propriétés mécaniques et de sa disponibilité dans un large éventail de couleurs.

Exemples de pièces imprimées en 3D (FDM) avec de l’ASA, en différents coloris et finitions

Matériaux pour l’impression 3D SLA

L’offre de Xometry comprend des plastiques rigides (comme les ABS SL 7820, PC et assimilés translucides et résistants à la chaleur, Xtreme Polypropylène) et des gommes siliconées (du genre True Silicone).

Examples of SLA 3D printed tiles with a very smooth surface finish
Exemples de pièces imprimées en 3D (SLA) présentant un grain de surface particulièrement lisse

SLA vs. FDM : principaux points de comparaison

Compétitivité

Impression 3D SLA

  • Une technologie plus chère que les procédés MJF et FDM, également utilisés pour faire du prototypage. L’écart est dû à la complexité des processus photochimiques mis en œuvre et au prix de revient des matériaux.
  • Peu de couleurs disponibles sur le marché : imprimer en couleur entraîne souvent des frais supplémentaires en post-usinage. Les impressions sont nativement grises, blanches ou transparentes.

Impression 3D FDM

  • L’une des options les moins chères pour l’impression 3D. Dans le cas des pièces produites à l’unité ou en lots de taille réduite, la technologie FDM est l’option idéale, surtout comparée à des alternatives plus onéreuses, comme les technologies SLA ou SLS.
  • Les matériaux d’impression sont peu coûteux et faciles à se procurer, ce qui réduit les frais sur les itérations de prototypage et les améliorations de concept par rapport à d’autres technologies.

Possibilité de faire ses impressions 3D en couleur directement : les ouvrages sortent d’impression déjà colorés, sans avoir besoin de rajouter une étape supplémentaire de post-usinage.

Coloured FDM 3D printing parts created at Xometry
Impressions 3D FDM en couleur réalisées chez Xometry

Détails et précision

Impression 3D SLA

  • Une épaisseur de couche extrêmement fine (avec un minimum de 0,02 mm), laquelle, couplée avec un faisceau laser suffisamment fin, permet de réaliser des éléments minutieux d’une grande complexité, avec un rendu très réaliste.
  • Quant à imprimer des pièces de taille réduite en haute résolution et des ouvrages de taille plus conséquente, la technologie permet de réaliser des objets dont la taille peut aller jusqu’à 736 mm x 635 mm x 533 mm, tout en maintenant un haut degré de précision et une bonne tenue des tolérances (même strictes).

Impression 3D FDM

  • L’épaisseur de couche varie de ~0,05 mm à 0,3 mm. Une option intéressante pour le prototypage, quand les détails les plus petits n’ont pas une importance capitale.
  • Une faible précision dimensionnelle. De par la nature même des matériaux plastiques utilisés en FDM, les éléments les plus petits peuvent présenter des bavures, ce qui rend le procédé impropre aux modèles d’architecture trop complexe.

État de surface

Impression 3D SLA

  • Un grain de surface comparable au verre. Les résines utilisées en SLA permettent d’obtenir un grain de surface très au-dessus de ce que l’on peut avoir avec les technologies MJF ou SLS. 
  • Un état de surface de grande qualité, couplé à une haute définition. Les détails extérieurs comme intérieurs sont tous parfaitement perceptibles, ce qui rend la technologie SLA tout à fait adaptée à la réalisation de prototypes fonctionnels pour une revue générale.

Impression 3D FDM

  • Un « effet d’escalier » toujours trop évident, en raison de la superposition de couches de plastique fondu. Le saut d’une couche à l’autre est clairement perceptible et les ouvrages en résultant ont une surface relativement rugueuse.
  • Un fonctionnement basé sur l’adhérence des couches entre elles, ce qui rend les ouvrages imprimés anisotropes. Des traitements supplémentaires en post-usinage pourront être nécessaires pour lisser la surface, ce qui se traduira par des coûts additionnels.
FDM and SLA parts compared
Impressions 3D FDM (à gauche) et SLA (à droite)

Choix des matériaux

Impression 3D SLA

  • Un choix de matériaux limités. La technologie SLA n’emploie que des résines thermodurcissables, ce qui la restreint considérablement en termes de matériaux compatibles.
  • Matériaux biocompatibles et de qualité alimentaire : la technologie SLA est l’une des meilleures qui soient pour réaliser des implants médicaux ou des récipients pour la nourriture (en particulier grâce aux résines True Silicone).

Impression 3D FDM

  • Un large choix de filaments en plastique disponibles, dans des gammes de résistance variables (PP, TPU, Nylon PA, ABS, PETG, PLA et PC dans l’ordre croissant de résistance à la traction). La liste des matériaux utilisables pour l’impression FDM est plus que conséquente.
  • Des matériaux faciles à se procurer. Leur usage courant les rend aisément disponibles sur le marché, à des prix très abordables.

SLA vs. FDM pour l’impression 3D professionnelle ou grand public

Les imprimantes 3D FDM et SLA existent aussi bien en version industrielle qu’en version domestique, les premières étant abondamment utilisées pour les applications professionnelles (comme la réalisation de pièces mécaniques fonctionnelles) et les secondes étant principalement utilisées par des amateurs et pour des applications plus modestes.

Comparatif des imprimantes 3D professionnelles

FDM Industrial 3D printingImpression 3D SLA professionnelle
Coût des imprimantes€€€€€€€
Volume d’ouvrage200 x 200 x 300 mm to 914 x 610 x 914 mm2100 x 800 x 700 mm
Résolution~3 à 16 microns~25 à 100 microns
VitesseÉlevéeÉlevée
PrécisionÉlevéeÉlevée
Imprimante 3D FDM industrielle Strateo
RPS industrial SLA machine (c) RPS
Imprimante 3D SLA industrielle RPS (Source : RPS)

Comparatif des imprimantes 3D grand public

Impression 3D FDM grand publicImpression 3D SLA grand public
Coût des imprimantes
Volume d’ouvragede 10 x 10 x 10 mm à 200 x 200 x 200 mm145 x 145 x 175 mm
Résolution~1000 microns (axes X et Y) ; ~500 microns (axe Z)~25 à 200 microns
VitesseLenteMoyenne
PrécisionIntermédiaireIntermédiaire
Strateo 3D IDEX420 3D printer finishing a dual print
Imprimante 3D Strateo 3D IDEX420
Creality LD-002H (c) Creality
Creality LD-002H (Source : Creality)

Conclusion

Xometry Europe offre des services en ligne d’impression 3D SLA et FDM pour vos projets d’impression 3D à la demande, qu’il s’agisse de prototypes ou de lots de taille plus conséquente. Fort d’un réseau de plus de 2000 ateliers partenaires, répartis dans toute l’Europe, Xometry est capable de livrer vos pièces imprimées en 3 jours maximum. Importez vos fichiers CAO sur notre plateforme de devis instantané pour obtenir un devis en quelques secondes et profitez des différentes options de fabrication offertes pour les impressions 3D SLA et FDM.

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