Lorsque vous cherchez à investir dans une imprimante 3D plastique pour votre entreprise ou à la maison, il existe quelques technologies d'impression 3D disponibles. Pour les petites entreprises ou les utilisateurs à domicile, les imprimantes à filament / FDM d'entrée de gamme sont une option, mais également les imprimantes 3D à résine. Pour les moyennes et grandes entreprises, il existe un large éventail d'options industrielles pour produire des pièces en plastique avec jet, SLS, impression 3D de résine (comme DLP, SLA et MSLA) et impression 3D filament / FDM. Crealityexpert.com a fait une excellente comparaison entre les imprimantes 3D à résine et à filament d'entrée de gamme.
Résine vs filament Impression 3D FDM
Pour choisir la technologie d'impression qui vous convient le mieux, il est important de savoir quel type de pièces et de traitement vous souhaitez effectuer vous-même. Chaque technologie est un outil différent destiné à un travail différent. Il existe des compromis entre les imprimantes 3D à filament et à résine. Dans cet article, vous pouvez découvrir les compromis et en savoir plus sur les options d'impression 3D d'entrée de gamme qui conviennent le mieux à votre application.
Image Formlabs: Imprimante 3D FDM à filament à gauche et imprimante 3D à résine SLA à droite.
Les bases de l'impression 3D de filament et de résine FDM
Les filaments utilisés dans l'impression 3D sont les thermoplastiques, qui sont des plastiques qui fondent plutôt lorsqu'ils sont chauffés. Les thermoplastiques peuvent être façonnés et moulés lorsqu'ils sont chauds et se solidifier lorsqu'ils sont refroidis. Le filament est introduit dans une chambre de chauffage dans l'assemblage de l'extrudeuse de l'imprimante, où il est chauffé à son point de fusion, puis extrudé à travers une buse métallique. Lorsque l'assemblage de l'extrudeuse se déplace, tracer un chemin programmé dans un fichier d'objet 3D pour créer, couche par couche, l'objet imprimé.
Les imprimantes à résine forment des pièces à partir de résine liquide qui durcit et devient solide lorsqu'elle est exposée à la lumière UV. Semblables aux imprimantes à filament, les imprimantes à résine construisent des pièces en couches. La différence est qu'il se solidifie lorsqu'une pièce est exposée à la lumière. Chaque tranche à un motif de lumière UV solidifiera la résine aux endroits souhaités. Il y a trois types d'imprimantes 3D à résine courantes, DLP (traitement numérique de la lumière), SLA (stéréolithographie) et MSLA (microstéréolithographie. Ces technologies diffèrent dans la façon dont elles durcissent la résine. Une imprimante 3D DLP utilise une puce DMD et un projecteur (essentiellement comme les anciens projecteurs dia) pour durcir un ensemble couche à la fois.
Les imprimantes SLA utilisent un laser qui trace un chemin à travers la résine. À l'endroit où le laser frappe la résine, la résine durcira et se solidifiera. De l'extérieur, ces imprimantes sont très similaires. Depuis l'essor de l'impression basée sur LCD (MSLA), les prix des systèmes d'impression 3D à base de résine ont baissé au niveau des imprimantes FDM. C'est pourquoi la plupart des imprimantes à résine à moindre coût utilisent presque la même technologie LCD / MSLA.
Lorsque vous envisagez d'acheter ces types d'imprimantes 3D, vous devez d'abord réfléchir au type de pièces que vous envisagez de fabriquer. Les imprimantes à filament fonctionnent bien pour produire des pièces aux propriétés thermoplastiques et sont souvent des pièces plus grandes. Les imprimantes à résine excellent dans la production de détails fins et peuvent imprimer beaucoup plus précisément sur de petites pièces, mais utilisent de la résine thermodurcissable. Il y a quelques facteurs plus importants à considérer lors du choix de ces technologies qui conviennent le mieux à vos besoins spécifiques.
Qualité d'impression des imprimantes 3D à résine vs filament
Les imprimantes à résine sont connues pour leur qualité de surface supérieure, à la fois dans les petits détails sur les impressions et pour produire des modèles avec presque aucune ligne de couche visible. À titre de comparaison, chaque couche d'une imprimante à résine a généralement une épaisseur de 25 à 100 microns, tandis que les couches d'une imprimante à filament ont généralement une épaisseur de 100 à 300 microns. Même lors de l'impression à une épaisseur de couche de 100 microns sur les deux technologies, les pièces imprimées en résine 3D sont beaucoup plus détaillées et précises.
Les imprimantes à résine sont capables de capturer des détails très fins car la résolution de chaque couche est définie par la taille des pixels sur l'écran LCD, qui sont généralement de l'ordre de 50 microns pour les imprimantes 3D MSLA grand public. Pour certaines imprimantes spécialisées comme la Phrozen Sonic Mini 8K, la taille des pixels est encore plus petite à 22 microns. Pour les imprimantes à filament, la résolution est limitée par la taille de l'ouverture dans la buse où le matériau fondu est déposé, qui est généralement de 0.4 mm (400 microns). Il est possible d'installer des buses plus petites sur les imprimantes à filament, mais les plus petites buses viables font toujours 200 microns. Une telle buse augmentera également considérablement le temps d'impression pour l'imprimante à filament selon CrealityExperts.
Image Formlabs: Imprimante 3D FDM à filament à gauche et imprimante 3D à résine SLA à droite.
Si vous cherchez à créer des objets détaillés tels que des mini-figurines, des pièces de bijoux, des applications dentaires ou des pièces où une grande précision est essentielle, les imprimantes à résine sont un excellent choix.
Vitesse d'impression de la résine par rapport à l'impression 3D du filament FDM
Avec des paramètres typiques, les imprimantes à filament peuvent produire des objets uniques assez rapidement plus rapidement. Si vous ajoutez plus d'objets au lit d'impression, le temps d'impression augmentera proportionnellement. En effet, la buse doit tracer chaque pièce individuellement. Les imprimantes à résine telles que les imprimantes MSLA et DLP peuvent imprimer plusieurs pièces avec le même temps d'impression qu'un seul objet. La Exposition LCD et DLP chaque couche pendant une durée fixe, quel que soit le nombre de pièces que vous imprimez. Dans ces cas, la résine peut souvent être beaucoup plus rapide pour les cas où vous avez besoin de beaucoup de pièces.
Résine de durabilité des pièces imprimées vs filament FDM
Les pièces imprimées à partir de filaments utilisent des matériaux thermoplastiques aux propriétés thermoplastiques connues. Outre le PLA généralement utilisé, vous pouvez utiliser des matériaux alternatifs tels que le PETG et l'ABS qui offrent une résistance accrue et une résistance à la chaleur/aux UV pour les pièces utilisées à l'extérieur. Les pièces imprimées par une imprimante 3D FDM ont nettement moins de résistance lorsque des forces agissent sur les couches. Cela signifie que la force dans l'axe Z est généralement beaucoup plus faible par rapport à la force dans la direction XY. Il est donc essentiel de tenir compte de l'orientation des pièces pour maximiser la force.
Les impressions en résine standard sont assez fragiles et ne sont généralement pas préférées pour les pièces fonctionnelles qui seront exposées à une force importante ou au vieillissement. De plus, pour les résines standard, l'exposition à la lumière du soleil affaiblit les impressions avec le temps. Pour les applications extérieures, il est important de sélectionner les bonnes résines qui peuvent résister au vieillissement UV. De plus, il est important de lire la fiche technique de chaque matériau pour comprendre ses propriétés.
Construisez le volume et la vitesse d'impression en résine par rapport à l'impression 3D à filament FDM.
Lorsque vous cherchez à imprimer de grandes pièces, les imprimantes à filament ont un avantage. Les imprimantes 3D FDM d'entrée de gamme Creality Fin 3 avoir un volume de construction de 220 x 220 x 250 mm. Un modèle plus grand, le Creality XR-10 Max a même un volume d'impression de 450 x 450 x 475 mm. Pour les imprimantes FDM à filament, un volume de construction plus important est plus facile à développer et les imprimantes plus grandes sont plus faciles à trouver.
Les imprimantes 3D résine d'entrée de gamme ont un volume de construction plus petit. Les imprimantes d'entrée de gamme comme la Elegoo Mars 2 peut imprimer jusqu'à 129 x 80 x 160 mm. Les imprimantes résine grand format telles que la Elegoo Saturn mesurent 192 x 120 x 150 mm et sont encore nettement plus petites que les imprimantes à filament d'entrée de gamme. Des modèles encore plus grands sont également disponibles comme le Phrozen Sonic Mega 8K, Elegoo Jupiter, Anycubic Photon M3 Max et par Peopoly Phenom Prime.
Les volumes de fabrication de ces imprimantes sont :
Anycubic Photon M3 Max 300 * 164 * 298 mm
Elegoo Jupiter 278 * 156 * 300 mm
Phrozen Sonic Mega 8K 330 * 185 * 400 mm
Peopoly Phenom Prime 276 × 155 x 400 mm
Facilité d'utilisation et post-traitement résine vs filament
Les imprimantes 3D en résine sont simples à configurer, la résine photopolymère peut ajouter quelques complications. Il est important de noter que la résine liquide est un produit chimique. Il est important de lire la fiche de données de sécurité avant d'utiliser une nouvelle résine. La FDS indiquera également les EPI à utiliser, comme porter des gants chaque fois qu'il y a une chance d'entrer en contact avec la résine. De plus, certaines résines peuvent avoir une odeur distincte et il est recommandé de conserver les imprimantes 3D à résine dans un endroit bien ventilé. L'odeur de la résine varie d'une résine à l'autre. La plupart des résines bon marché sont formulées à partir de blocs de construction bon marché qui peuvent être assez malodorants. Plus Liqcreate les résines n'ont pas / peu d'odeur. Envoyer un courriel à info@liqcreate.com pour en savoir plus.
L'impression 3D de résine nécessite toujours un post-traitement, alors que cela est facultatif pour l'impression de filaments FDM. Les impressions terminées ont de la résine photopolymère liquide restante sur la surface une fois qu'elles sont terminées. Vous devrez laver et post-durcir les pièces imprimées en résine. Les solvants de lavage peuvent être de l'alcool isopropylique (IPA), de l'éthanol ou Liqcreate resin cleaner. Le solvant se saturera de résine et deviendra inefficace après quelques utilisations. Lorsque l'efficacité baisse, il est conseillé de renouveler le solvant de lavage et de l'éliminer conformément aux réglementations locales.
Les imprimantes à filament sont plus faciles à utiliser une fois configurées. Tous les matériaux peuvent être manipulés en toute sécurité, sans protection, et aucun post-traitement n'est requis pour la plupart des impressions. Après l'impression, les structures de support doivent être retirées et un post-traitement supplémentaire est facultatif. Par exemple, vous pouvez lisser les pièces ABS imprimées en 3D en pulvérisant de l'acétone sur la surface. Lisez les instructions avant d'essayer cela car cela réduit également la précision !
Image All3DP.com: Lisser la surface des pièces imprimées en 3D en filament ABS.
Coût en résine par rapport à l'impression 3D de filaments FDM
Il y a des années, l'achat d'une imprimante 3D à résine était beaucoup plus cher qu'une imprimante 3D à filament. Avec l'introduction des imprimantes 3D à résine MSLA à faible coût à base d'écran LCD, cela a changé. Grâce à cette technologie, les prix des imprimantes 3D à résine d'entrée de gamme sont dans la même gamme que les imprimantes 3D à filament d'entrée de gamme. Vous disposez de nombreuses options lorsque vous recherchez une imprimante 3D résine économique ou une imprimante 3D filament économique. CrealityExperts a fait une comparaison entre les imprimantes 3D à résine et à filament FDM d'entrée de gamme. Voir leurs comparaisons côte à côte.
Imprimantes 3D résine et filament d'entrée de gamme
Image CrealityExperts: les imprimantes 3D résine et filament d'entrée de gamme, les Creality Fin 3 à gauche et Elegoo Mars sur la droite.
Imprimantes 3D résine et filament milieu de gamme/taille
Image CrealityExperts: les imprimantes 3D résine et filament d'entrée de gamme, les Creality CR10S Pro à gauche et Elegoo Saturn sur la droite.
Imprimantes 3D à résine et à filament de grande taille
Image CrealityExperts: les imprimantes 3D résine et filament d'entrée de gamme, les Ultimaker S3 à gauche et Peopoly Phenom Prime sur la droite.
Imprimantes 3D industrielles à résine et à filament
Stratasys a récemment lancé son imprimante 3D FDM industrielle, la F123. Les imprimantes de la série F123 combinent des capacités de qualité industrielle avec un fonctionnement simple. Ne nécessitant aucune expertise particulière, les imprimantes F123 offrent une impression 3D en fibre de carbone, des échanges de matériaux rapides et faciles et un étalonnage automatique pour des résultats précis et fiables. Il a un volume de construction allant jusqu'à 355 x 254 x 355 mm et plus de 8 filaments industriels disponibles. La plus petite machine (avec un volume de construction plus petit et 2 matériaux disponibles) a un prix de départ de 20.000 XNUMX $ selon Revue TCT.
Image 3Dprintingindustry.com: La nouvelle série Stratasys F123 d'imprimantes 3D à filament FDM.
Des imprimantes 3D industrielles en résine sont également disponibles, par exemple la Nexa3D NXE400. Avec un volume de construction de 275 x 160 x 400 mm, une optimisation intelligente et la technologie révolutionnaire brevetée Lubricant Sublayer Photocuring (LSPc) de Nexa3D, l'imprimante 400D photopolymère NXE 3 est parfaite pour toutes les applications.
Coûts permanents de l'impression 3D en résine et FDM
Selon CrealityExperts: Il est important de prendre en compte le coût total de possession d'une imprimante 3D, car les coûts permanents peuvent représenter une part plus importante du coût total que le prix d'achat de la machine elle-même. La majorité des coûts permanents sont les matériaux que vous utilisez pour fabriquer des pièces : le filament ou la résine.
Dans l'ensemble, le coût de la résine est plus élevé par kilogramme, mais vous en utiliserez probablement moins avec une imprimante à résine en raison de sa taille de construction plus petite. Si vous prévoyez d'imprimer des pièces plus grandes sur votre imprimante à résine, vous pouvez réduire l'utilisation de résine en rendant les pièces creuses et en incluant un trou de drainage pour permettre à la résine inutilisée dans la cavité centrale de s'écouler. De plus, vous devez compter les coûts des solvants de lavage et il est fortement recommandé d'acheter une unité de lavage et une unité de durcissement pour obtenir les meilleurs résultats. Pour les imprimantes à filament, les pièces utilisent généralement un motif de remplissage maillé, ce qui permet d'économiser de la matière.
Les coûts supplémentaires pour l'impression 3D en résine sont le film FEP au fond de votre réservoir de résine et parfois un nouvel écran LCD lorsque votre imprimante utilise la technologie MSLA. Pour l'impression 3D à filament, l'extrudeuse qui pousse le filament et l'extrémité chaude qui le fait fondre avant de le déposer sur la pièce sont généralement les premières pièces à remplacer. Les imprimantes à filament FDM nécessitent un peu plus d'entretien, mais les différences sont minimes.
Avec toutes ces informations, nous espérons que vous disposerez d'un savoir-faire technique suffisant pour décider de la technologie d'impression qui vous convient le mieux. Si vous avez des questions ou des commentaires, n'hésitez pas à envoyer un e-mail à info@liqcreate.com.
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