Quelles sont les différences entre les procédés SLA et MSLA ?

Quand on parle d’impression 3D résine, il existe différents procédés de fabrication. En fonction de la source de lumière ou du processus de solidification du photopolymère, on trouve des technologies telles que SLA, DLP ou MSLA. En outre, de nombreuses grandes entreprises du secteur développent également leurs propres systèmes de fabrication additive résine, avec de légères modifications qui leur permettent d’être brevetées en tant que technologies exclusives. C’est le cas de BCN3D avec l’impression 3D VLM, de Prodways avec MovingLight, ou de Carbon avec DLS. Cependant, nous souhaitons aujourd’hui nous concentrer sur deux méthodes spécifiques : SLA et MSLA. Plus précisément, nous comprendrons en quoi consiste chacune d’elles, quelles sont leurs similitudes et, enfin, en quoi elles diffèrent les unes des autres.

La technologie de stéréolithographie (SLA) utilise un laser qui solidifie la résine couche par couche dans le réservoir de l’imprimante 3D. Une fois la couche terminée, le plateau d’impression est à nouveau abaissé pour faire place à la couche suivante. Le processus est répété jusqu’à l’obtention de la pièce finale. De l’autre côté, nous avons le Masked Stereolithography Apparatus (MSLA) qui est une forme modifiée de l’impression 3D SLA. Bien que basée sur le même principe de photopolymérisation de la résine à l’aide d’une source lumineuse, la méthode est quelque peu différente. Plus précisément, au lieu d’utiliser un faisceau laser pour solidifier les couches, les imprimantes MSLA utilisent une source de lumière ultraviolette plus grande, puis la masquent avec un écran LCD.

La composition d’une imprimante 3D MSLA varie de celle d’une solution SLA

Caractéristiques des procédés SLA et MSLA

Comme nous pouvons le constater, la principale différence entre l’impression 3D SLA et MSLA est le durcissement de la résine et la source lumineuse. Par conséquent, la composition et les éléments des imprimantes 3D varient d’une machine à l’autre. Comme l’exposition de la couche à la lumière UV est différente, cela affecte également la vitesse d’impression et les délais de production. Alors que les imprimantes 3D SLA traditionnelles reposent sur le nombre de couches et la quantité de matériau de chaque couche à polymériser par le laser, la technologie MSLA repose uniquement sur le nombre de couches imprimées. Cette différence de fonctionnement signifie que les solutions MSLA présentent un avantage en termes de vitesse sur chaque couche, notamment lors de l’impression de plusieurs objets à la fois.

En revanche, la résolution horizontale est différente dans chaque processus, même si la hauteur de la couche dans le processus MSLA est identique à celle de SLA. Dans les machines SLA, la résolution est basée sur le diamètre du faisceau laser, tandis que dans les machines MSLA, elle dépend de la résolution de l’écran LCD. Bien que des écrans 4K haute résolution soient disponibles aujourd’hui, leurs prix sont assez élevés, ce qui peut constituer un obstacle lors du choix d’une source lumineuse. Toutefois, la technologie SLA présente également un avantage à cet égard. Comme le faisceau laser est ajusté par un miroir, il n’y a pas d’étapes sur les axes X/Y. Par ailleurs, l’utilisation d’un affichage basé sur les pixels signifie que les solutions MSLA sont confrontées à des échelons dans les axes X/Y, bien que la gravité de l’effet dépende de la densité des pixels de l’affichage.

Comparaison de la vitesse d’impression 3D avec les technologies SLA et MSLA (crédits photo : Satori)

Examinons maintenant les points communs entre les deux procédés. Si l’on se concentre sur la conception des pièces et les étapes de laminage dans le slicer, il existe un certain nombre de paramètres à prendre en compte pour les technologies SLA et MSLA. En particulier, nous devons accorder une attention particulière à l’orientation des pièces, car le temps d’impression est également déterminé par la hauteur de la pièce. En termes de post-traitement, les deux méthodes doivent suivre les 3 étapes typiques : nettoyage, durcissement et finition de la surface. Au cours du processus de nettoyage, l’excès de résine et les supports sont éliminés en trempant la pièce dans de l’alcool isopropylique (IPA). Il faut faire attention à ce stade car les deux technologies peuvent endommager la surface à laquelle la structure de support est fixée.

Conclusion

Après cette analyse, nous pouvons nous faire une idée de la technologie d’impression 3D résine la plus adaptée pour nos pièces. Bien que les solutions MSLA ne soient pas encore aussi démocratisées que la SLA, elles se sont révélées être une amélioration presque sans faille de la stéréolithographie traditionnelle. La réduction des temps de fabrication est un grand avantage par rapport à toute autre méthode d’impression 3D. En outre, comme les prix continuent de baisser au fil du temps, les imprimantes SLA standard pourraient commencer à perdre en popularité.

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*Crédits photo de couverture : Carbon