FDM, SLS ou SLA : quel procédé d’impression 3D choisir?

Le FDM, le SLS et le SLA sont les trois procédés derrière la grande majorité des prototypes fonctionnels et des pièces produites en petite série par impression 3D au Canada aujourd’hui. Ils ne sont toutefois pas interchangeables. Chacun fabrique les pièces d’une façon différente, et cette différence détermine leur résistance, leur niveau de détail, leur fini de surface ainsi que leur coût unitaire pour 5, 50 ou 500 pièces.

Voici la comparaison à consulter avant de téléverser votre fichier CAO. Choisissez le bon procédé et vous obtenez, dès la première impression, une pièce qui se comporte comme prévu. Choisissez le mauvais et vous risquez de devoir payer pour une nouvelle production.

En bref

FDM — Dépose du thermoplastique fondu couche par couche. Idéal pour les supports, boîtiers, gabarits et pièces devant résister à des charges mécaniques.

SLS — Fusionne de la poudre de nylon au laser, couche par couche, sans structures de support. Idéal pour les géométries complexes, les charnières flexibles et la production en petites séries.

SLA — Polymérise une résine liquide à l’aide d’un laser ou d’une source lumineuse. Idéal pour les détails fins, les surfaces lisses et les pièces qui doivent présenter un fini soigné.

	FDM	SLS	SLA
Matériaux	ABS, PETG, PC, TPU, PLA	Nylon (PA12, PA11)	Résine photopolymère
Résistance	Élevée, mais anisotrope	Élevée et uniforme	Modérée, plus fragile
Détail	Moyen (couches de 0,1 à 0,3 mm)	Bon	Excellent
Surface	Lignes de couche visibles	Mate, légèrement granuleuse	Lisse à brillante
Supports	Requis selon la géométrie, retirés manuellement	Aucun support requis	Requis, puis retirés
Idéal pour	Pièces fonctionnelles et soumises à des charges	Pièces complexes et pièces finales	Détails fins et qualité de finition

FDM : le procédé polyvalent pour les pièces qui doivent fonctionner

Le FDM fabrique une pièce en déposant un filament thermoplastique fondu, couche après couche. Il s’agit du procédé d’impression 3D le plus répandu et généralement du plus économique par pièce, ce qui en fait un excellent choix pour les premières itérations d’un produit.

Son principal compromis concerne la direction de la résistance mécanique. Une pièce FDM est généralement plus résistante dans le sens des lignes d’extrusion et plus faible entre les couches. Lorsqu’un support casse, la rupture se produit donc souvent le long d’une ligne de couche.

Si une pièce doit être boulonnée, supporter une charge ou résister aux impacts, son orientation d’impression doit être choisie afin que les principales contraintes mécaniques soient supportées par la géométrie et les trajectoires d’impression plutôt que par l’adhésion entre les couches.

Le FDM est particulièrement adapté lorsqu’il vous faut un prototype robuste pouvant être installé sur du matériel réel, un gabarit capable de résister à une utilisation en atelier ou un boîtier pouvant être percé, taraudé et assemblé.

Les lignes de couche demeurent visibles, mais pour une pièce destinée à être manipulée et testée plutôt qu’à être photographiée, cela importe rarement.

SLS : géométries complexes, sans supports et prêt pour la production

Le SLS étale une fine couche de poudre de nylon, puis utilise un laser pour fusionner sélectivement chaque section de la pièce. Comme la poudre environnante soutient naturellement la pièce pendant l’impression, aucune structure de support supplémentaire n’est nécessaire.

Cela permet d’imprimer des surplombs, des canaux internes, des géométries imbriquées et même certains assemblages articulés en une seule opération.

Cette liberté modifie considérablement ce qu’il est possible de concevoir. Les pièces SLS offrent une excellente résistance mécanique dans toutes les directions, ce qui explique pourquoi ce procédé est largement utilisé pour la production en petites séries.

Le nylon est robuste, résistant à de nombreux produits chimiques et peut être usiné après l’impression. Une pièce SLS peut également être taraudée, teinte ou microbillée selon les exigences du produit final.

La surface obtenue est mate et légèrement granuleuse plutôt que brillante. Si votre pièce doit ressembler à un composant moulé par injection, le SLS offre d’excellentes propriétés mécaniques, mais peut nécessiter une finition supplémentaire pour obtenir l’apparence recherchée.

SLA : détails fins et surfaces impeccables

Le SLA polymérise une résine liquide à l’aide d’un laser ou d’une source lumineuse, avec des hauteurs de couche généralement beaucoup plus fines que celles utilisées en FDM.

Les arêtes sont nettes, les petits détails sont bien définis et la surface obtenue est suffisamment lisse pour donner à la pièce une apparence presque finie dès sa sortie de la machine.

La principale limite concerne les propriétés mécaniques. Les résines standards sont généralement plus fragiles que le nylon, l’ABS ou certains autres thermoplastiques et peuvent se dégrader sous une exposition prolongée aux rayons UV.

Les pièces SLA conviennent donc particulièrement bien aux validations dimensionnelles, aux modèles visuels, aux moules et modèles maîtres ainsi qu’aux boîtiers détaillés plutôt qu’aux applications fortement sollicitées mécaniquement.

Les résines techniques permettent de réduire considérablement cet écart de performance, mais leur coût par pièce demeure généralement supérieur à celui du FDM.

Comment choisir?

Partez de ce que votre pièce doit accomplir.

Doit-elle supporter une charge, recevoir un boulon ou résister à une chute?
Choisissez le FDM avec de l’ABS, du PETG ou du PC, ou encore le SLS avec du nylon.

Comporte-t-elle des canaux internes, des surplombs ou des articulations mobiles?
Le SLS est généralement le meilleur choix.

Avez-vous besoin de détails fins, de tolérances serrées ou d’une surface lisse pour une présentation ou une validation?
Choisissez le SLA.

La pièce doit-elle être utilisée comme produit final dans une série de 20 à 500 unités?
Le nylon SLS constitue souvent une excellente solution.

S’agit-il d’un premier prototype destiné à valider l’ajustement?
Le FDM ou le SLA peut convenir, selon la géométrie, le niveau de détail recherché et le coût.

Petites séries, sans quantité minimale

Autrefois, le choix d’un procédé de fabrication dépendait largement du volume. Le moulage par injection devenait généralement intéressant à partir de volumes relativement importants, tandis que le coût de l’outillage et les délais de fabrication du moule déterminaient une grande partie du calendrier de production.

Pour les faibles volumes, cette réalité a changé.

MultiplyParts exploite les technologies FDM, SLS et SLA sous un même toit au Canada, sans quantité minimale de commande.

Vous téléversez votre fichier CAO, obtenez un prix instantanément et pouvez passer directement à la production — qu’il s’agisse d’une seule pièce ou d’une petite série — sans investissement dans un moule et sans les longs délais associés à une production outre-mer.

Et si votre conception change après la 30e unité? Vous téléversez simplement la nouvelle version et relancez la production plutôt que de devoir modifier ou remplacer un moule coûteux.

Voilà la différence pratique entre ces trois procédés :

FDM pour les pièces qui doivent fonctionner.
SLS pour les pièces complexes destinées à une utilisation réelle.
SLA pour les pièces qui doivent offrir un niveau élevé de détail et de finition.

Identifiez le procédé qui correspond réellement à votre pièce et passez directement du fichier numérique à la production.

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