Dans certains domaines et applications de l’impression 3D, il est important de disposer de propriétés mécaniques à la fois cohérentes et proches de la réalité afin d’obtenir des fonctionnalités abouties.
Ainsi, dans les secteurs de l’automobile, de la conception de machines spéciales, de la défense, du médical, des lunettes et du développement de produits de consommation, les pièces imprimées en 3D doivent présenter les mêmes rigidité, résistance au couple, ductilité ou allongement à la rupture que les contre-pièces moulées par injection ou fraisées.
En ce qui concerne les polymères, seules 3 technologies sont en mesure de répondre à ces besoins, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients : FDM (dépôt de fil fondu), Binder Jetting/Fusion (jet/fusion de liant) et Selective Laser Sintering (frittage sélectif par laser).
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FDM |
Binder Jetting / fusion |
Frittage de poudre |
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Le terme FDM est souvent associé aux imprimantes 3D bon marché que vous trouvez presque partout en ligne ou dans le magasin d’électronique le plus proche : ces modèles, destinés tant aux amateurs qu’aux semi-pros, sont souvent fragiles et offrent un choix de matériaux limité et une précision moindre. Cependant, certaines imprimantes FDM haut de gamme peuvent produire des pièces robustes qui résistent à des températures élevées, voire de très grandes pièces, avec un haut niveau de précision. C’est néanmoins leur prix, généralement inférieur comparé aux autres technologies, qui rend ces imprimantes si intéressantes. |
Récemment, nous avons assisté à l’essor d’une nouvelle technologie relativement intéressante, à base de poudre, qui utilise des têtes d’impression pour déployer des agents sensibles à la chaleur. La poudre fond de manière sélective et on obtient alors un produit hybride, à mi-chemin entre une pièce obtenue par frittage laser et une pièce obtenue par jet de liant. Bien qu’elle soit généralement onéreuse et qu’il soit difficile de déterminer son coût de possession, cette technologie se caractérise par une productivitè particulièrement élevé. |
Une technologie d’impression 3D solide, largement exploitée dans les environnements les plus exigeants, depuis l’automobile jusqu’à l’aérospatiale, qui offre une large gamme de matériaux, des nylons standards aux matériaux haute performance comme le PA6, le PBT et même le PEEK. Autrefois coûteuse, la technologie SLS est désormais accessible (notamment grâce à Prodways) aux petits et moyens service bureaus et bureaux d’étude (R&D) qui veulent faire tomber les limites de leurs imprimantes FDM. |
Les avantages de SLS® vs FDM
- Pas besoin de supports de pièce : que vos pièces présentent des surplombs ou des cavités internes complexes, c’est la poudre non frittée elle-même qui sert de support, ce qui vous permet d’économiser du temps et de la matière
- Utilisation de l’intégralité du volume de l’imprimante : comme vous n’avez pas besoin de supports, vous pouvez utiliser tout le volume de l’imprimante, sans limites en matière de conception et d’orientation des pièces. Vous pouvez créer des nesting super-denses afin de maximiser votre productivité et d’obtenir le meilleur retour sur investissement qui soit
- Vitesse de production plus élevée : comparée à la technologie FDM, la duplication de la pièce à imprimer ne double pas le temps d’impression, ce qui fait de cette technologie une solution idéale pour les productions à court ou moyen tirage.
- Volumes plus importants : même s’il existe des imprimantes FDM gros volumes, en général, les machines de frittage par laser offrent une taille d’impression plus importante.
- Post-traitement rapide : il suffit de retirer les pièces de la poudre et de les sabler. C’est tout. Pas de déchet de supports (et bien sûr, ni cuisson ni bains solubles)
- Coût réduit par pièce : grâce à la combinaison des avantagés précités, le frittage par laser offre une solution de choix lorsque le coût par pièce est un facteur décisif.
- Meilleure finition de surface : les pièces imprimées par SLS® ont une qualité de surface que la FDM ne peut obtenir qu’après un post-traitement lourd. Elles présentent un effet de superposition réduit et des surfaces planes et lisses.
- Force de l’axe Z : comparée aux autres techniques, la SLS® offre de meilleures propriétés mécaniques de l’axe Z.
les avantages de SLS® vs Binder Jetting / fusion
- Propriétés mécaniques plus performantes et plus cohérentes : l’un des inconvénients de la technique du Binder Jetting/Fusion est que, par nature, les propriétés mécaniques des objets imprimés en 3D ne seront jamais à la hauteur de celles offertes par une pièce frittée par laser, en raison de l’agent résiduel emprisonné à l’intérieur.
- Liberté de coloration : les pièces frittées par laser peuvent être colorées soit en post-traitement, soit en ajoutant de la couleur à la poudre avant l’impression. Ce n’est pas le cas des pièces obtenues par jet/fusion de liant, car elles sont toujours sombres (noires ou grises) du fait des agents utilisés. Il est donc pratiquement impossible d’obtenir une pièce blanc pur, de couleur jaune ou vert clair, même via la coloration en post-traitement.
- Pas de consommables ni de coûts cachés : comparée à la technologie Binder Jetting/Fusion, la SLS n’utilise pas d’agents ou d’encres, ni de têtes d’impression ou de bacs à remplacer.
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