L'impression 3D, également connue sous le nom de technologie de fabrication additive, a connu un essor ces dernières années. Basées sur des fichiers de modèles numériques, les imprimantes 3D sont capables d'utiliser des matériaux cohésifs comme de la poudre alliée ou des matériaux non métalliques pour construire un modèle 3D grâce à une méthode d'impression couche par couche. Premièrement, les imprimantes 3D analysent les fichiers de modèles numériques en ligne tout en les traitant en pièces tranchées, puis, selon l'itinéraire systématique, la tête d'impression se déplace tout en extrudant des filaments fondus de la buse, et la machine commence la construction. La FDM (Fused Deposition Modeling) et la SLA (Stéréolithographie) sont les deux technologies d'impression les plus courantes sur ce marché.
Pour les débutants, la FDM et la SLA sont les méthodes les plus appropriées pour entrer dans le monde merveilleux de l'impression 3D. Quant aux professionnels, la FDM et la SLA sont également les plus appréciées dans cette technologie en constante évolution. Bien que les différentes technologies puissent imprimer les mêmes modèles, composants, ou disons, les mêmes produits finis comme nous le souhaitons, des détails supplémentaires des modèles issus des différentes technologies d'impression existent toujours. Voyons les différences entre ces deux technologies.
Définition de la FDM
Le principe de fonctionnement de la FDM est que le filament est extrudé par l'extrudeuse sur la plate-forme, puis le processus d'impression commence par l'empilement des filaments fondus couche par couche jusqu'à ce que le modèle final soit formé. Divers filaments peuvent être adoptés en utilisant cette technologie, comme l'ABS, le PLA et d'autres matériaux composés mélangés à plusieurs poudres renforcées. Ainsi, les imprimantes 3D adoptant la FDM possèdent une très large gamme sur ce marché avec une vaste application d'impression 3D.
Avantages de la FDM
Comparée à la SLA, l'imprimante 3D FDM a une taille de construction beaucoup plus grande, elle peut concevoir et imprimer des composants et des modèles pratiques, et elle peut mettre en œuvre une production de masse à petite échelle. Un seul type de matériau d'impression 3D a généralement une faible résistance, un faible frottement, une résistance élevée et certaines propriétés anticorrosion, tandis que les matériaux composites désignent généralement des matériaux contenant une poudre de matériau renforcé ou un mélange de fibres courtes dans le matériau principal, tels que le carbonate et la fibre de carbone peuvent être utilisés pour imprimer des pièces plus solides, plus légères et dimensionnellement stables. L'impression 3D FDM va des présentoirs de modèles et des petites pièces de rechange pour automobiles aux fixations d'outillage pour les entreprises aérospatiales, ce qui en fait un choix plus solide pour les objets nécessitant des fonctions et des performances mécaniques. Certaines imprimantes 3D FDM ont des caractéristiques d'impression de haute précision de sorte que la surface des pièces imprimées est lisse et uniforme, ce qui peut répondre aux exigences générales des tests d'utilisation.
Inconvénients de la FDM
En raison de sa faible résolution, les produits finis ou les modèles fabriqués par les imprimantes 3D conventionnelles FDM présentent parfois des lignes inévitables sur leurs surfaces. Et ces sortes de modèles "défectueux" nécessitent un processus de polissage supplémentaire pour éliminer les résidus. De plus, la fluctuation de température est également le problème le plus courant existant dans le processus d'impression 3D FDM, ce qui pourrait provoquer une action maladroite et lente pour refroidir le filament.
Potentiel de la SLA
Comparée à la FDM, le facteur le plus prometteur de la SLA est qu'elle peut atteindre une résolution de 25 microns au minimum, ce qui rend le produit plus lisse avec des détails plus délicats. En ce sens, elle peut rivaliser et concurrencer le moulage par injection traditionnel, tout en présentant une grande ressemblance avec celui-ci sur leurs produits finis. Ce type d'application est tout à fait approprié pour la production de certains produits d'affichage, de modèles conceptuels, de structures organiques, de composants avec des configurations géométriques plus complexes, d'autres sculptures, de gadgets uniques et de nouveautés. Adoptant la lumière UV comme composant d'alignement principal, les imprimantes 3D SLA ont une erreur mineure dans le processus d'impression.
Inconvénients de la SLA
Étant donné que les matériaux en résine durcie sont cassants, seules certaines formules de résine SLA industrielle peuvent être utilisées pour supporter la contrainte mécanique ou les composants à charge cyclique. De plus, la plupart des résines standard conviennent parfaitement à la production de tout modèle de produit ayant une structure fine et une surface très lisse. En termes de solidité et de propriétés mécaniques, il n'existe actuellement aucun matériau en résine SLA capable de rivaliser avec le polycarbonate, le nylon et d'autres matériaux FDM solides. En outre, en ce qui concerne le coût de revient, le matériau en résine coûtera beaucoup plus cher que d'autres types de matériaux. De plus, comparées aux imprimantes 3D FDM, les imprimantes SLA ne peuvent produire que des modèles de plus petite taille et ne peuvent pas être appliquées à la production en série.