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En quoi les technologies FDM et SLA sont-elles complémentaires ?

Publié le 21 novembre 2019 par Mélanie R.
fdm et sla

21La plupart des utilisateurs de l’impression 3D ne s’imaginent pas que le FDM et SLA sont des technologies complémentaires qui, employées conjointement, peuvent être très bénéfiques pour tout type de projet. En développement de produit, l’impression 3D SLA est idéale pour les modèles de concept détaillés ou les prototypes fonctionnels. En fabrication, les deux technologies peuvent être utilisées pour créer gabarits, montages et autres outils. Le FDM est généralement préféré pour des pièces plus grandes et relativement simples, tandis que le SLA est plus adapté aux composants plus complexes et à l’outillage de grande précision. Pour les entreprises, il est essentiel de comprendre les différences entre ces deux technologies, en termes de qualité d’impression, de matériaux, d’applications, de flux de travail, de rapidité et de coûts afin qu’ils puissent optimiser leurs projets.

Les différences entre le FDM et le SLA

D’un point de vue grand public, l’impression FDM 3D reste la technologie la plus largement utilisée. Pour rappel, les imprimantes 3D FDM fonctionnent en extrudant des filaments thermoplastiques couche par couche sur le plateau d’impression jusqu’à la production de la pièce. D’autre part, la stéréolithographie est plus largement utilisée dans les secteurs professionnels. Elle a recours à un laser pour polymériser la résine en une pièce plastique dure, un processus appelé photopolymérisation. Alors que le FDM crée une liaison mécanique entre les couches, le SLA crée des liaisons chimiques en réticulant des photopolymères sur chaque couche. Le résultat est une pièce entièrement dense, étanche à l’eau et à l’air, idéale pour de nombreuses applications d’ingénierie et de fabrication où les propriétés des matériaux sont importantes. Les pièces SLA offrent également une grande résistance latérale, ce qui donne des pièces isotropes. En termes de précision et d’exactitude, la technologie FDM doit encore faire face à un manque de détails très fins, en particulier pour les pièces complexes.

fdm et sla

Une pièce imprimée avec le FDM (à gauche) et une pièce imprimée avec le SLA (à droite). Le niveau de détails est plus élevé avec le SLA (crédits photo : Formlabs)

Une fois la pièce imprimée en 3D, la dernière étape du processus d’impression 3D est le post-traitement. Les pièces SLA doivent toujours être rincées à l’alcool isopropylique (IPA) ou à un autre solvant afin d’éliminer toute résine non polymérisée de leur surface. Certaines requièrent également un durcissement à chaud, ce qui confère à la pièce une résistance et une stabilité supérieures. Le processus FDM ne nécessite pas de nettoyage. De plus, les pièces FDM et SLA peuvent être usinées, apprêtées, peintes et assemblées pour des applications ou des finitions spécifiques.

Du point de vue de l’investissement, il est indéniable que les imprimantes 3D FDM sont plus abordables que les imprimantes SLA, les premières pouvant être disponibles à partir d’une centaine d’euros seulement. Ceci est très attrayant pour les makers, les amateurs ou les petites entreprises qui peuvent tester la technologie à un prix abordable. Bien entendu, il existe des imprimantes FDM professionnelles et les prix sont nettement plus élevés, entre 2 000 EUR et 8 000 EUR, sans parler des machines industrielles dont le prix est plus conséquent. Ces machines professionnelles sont en concurrence directe avec les imprimantes 3D SLA, qui coûtent environ 3 000 EUR. Par exemple, Formlabs propose la Form 3L, une grande imprimante 3D SLA accessible, disponible à moins de 10 000 euros. Certaines imprimantes 3D SLA abordables ont vu le jour, mais elles sont limitées par leur petit volume d’impression – c’est d’ailleurs l’une des imites de la stéréolithographie aujourd’hui bien que certaines machines commencent à proposer des volumes plus généreux comme la Form 3L de Formlabs, avec ses 300 x 335 x 200 mm.

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La Form 3L offre un large volume d’impression 3D (crédits photo : Formlabs)

Comment tirer profit de ces deux technologies ?

Les imprimantes 3D FDM et SLA présentent des fonctionnalités similaires et souvent complémentaires. De nombreuses entreprises investissent dans les deux technologies, ce qui démontre qu’elles ne sont pas toujours concurrentes, contrairement à certaines idées reçues. L’investissement dans ces deux technologies s’explique par le fait que vous pouvez bénéficier du meilleur des deux : le prototypage rapide à faible coût, associé à des composants fonctionnels de haute qualité pour une large gamme d’applications.

Un exemple concret est le projet Third Thumb, créé par Dani Clode en collaboration avec The Plasticity Lab de l’Institut des neurosciences cognitives de l’University College London (UCL). Le projet consiste en une prothèse de pouce contrôlée par le pied de l’utilisateur, qui vise à améliorer la convivialité et le contrôle des prothèses. Le pouce est composé de pièces imprimées en SLA et FDM. Dani Clode explique : « Le pouce lui-même est en polyuréthane thermoplastique flexible, imprimé en FDM, avec un faible remplissage. Il est difficile de travailler avec un matériau flex en FDM, mais c’est la meilleure option pour le pouce pour le moment. Cela le rend aussi léger et fort. Les doigts ont été imprimés en SLA sur une imprimante Formlabs, parce que j’avais besoin d’un matériau flexible haute résolution qui puisse être imprimé finement, conservant bien sa forme et qui adhère bien. J’aime bien le fait qu’il se fixe facilement aux autres matériaux, contrairement au silicone. Le SLA est la seule méthode d’impression capable de gérer tout le raccordement interne complexe pour contrôler le pouce. »

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Dani Clode portant le Third Thumb

Vous pouvez donc étendre les possibilités de l’impression 3D en combinant plusieurs technologies, notamment en exploitant les atouts du FDM et du SLA. Si vous êtes un utilisateur des technologies de dépôt de matière fondue et que vous souhaitez passer à la stéréolithographie, n’hésitez pas à contacter Formlabs, expert en SLA depuis quelques années. Pour en savoir plus, cliquez ici.

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