SLA ou DLP : les technologies d'impression 3D comparées

in Tutorials

Quelle est la différence entre SLA et DLP en fabrication additive?

L’impression par stéréolithographie laser (SLA) et l’impression 3D par traitement numérique de la lumière (DLP) sont des procédés similaires dans leur principe, mais leurs résultats présentent des différences significatives.

Bien comprendre les subtilités de ces deux procédés d'impression 3D permet d’analyser les caractéristiques des pièces obtenues et de mieux utiliser chaque type d’appareil.

Le terme « stéréolithographie » vient du grec « stereo », qui signifie solide, et de « (photo)lithography », « écrire avec la lumière ». La stéréolithographie en impression 3D fait exactement cela : dessiner un objet avec de la lumière. Le procédé SLA utilise la lumière pour transformer de la résine liquide en un solide, couche par couche.

Les deux procédés, SLA et DLP, relèvent par définition de la stéréolithographie, mais le dessin d'une couche à l’aide de lasers est complètement différent de sa projection sous forme d’une image plane. Examinons ces différences.

Procédé SLA (avec laser) et procédé DLP (avec projecteur)

Comme dans l’industrie, nous utiliserons le terme « SLA » pour désigner la stéréolithographie laser. En SLA comme en DLP, le procédé fonctionne à partir d'un un bac de résine photoréactive sélectivement exposée à la lumière qui va ainsi se solidifier pour former de fines couches les unes par dessus les autres jusqu'à former un object.

Graphique montrant le fonctionnement d'impression 3D SLA et DLP. En SLA, les pièces sont créées en exposant la résine à un laser, en DLP il s'agit d'un projecteur.

En SLA, ce sont deux moteurs appelés galvanomètres, l’un sur l’axe X et l’autre sur l’axe Y, fonctionnant à grande vitesse, qui vont diriger le rayon laser sur la zone d’impression, solidifiant ainsi la résine sur son passage. Dans ce procédé, le modèle est décomposé en séries de points et de lignes, couche par couche, qui seront les coordonnées transmises aux galvanomètres.

Dans le procédé DLP, c’est un projecteur à écran numérique qui va projeter une seule image de chaque couche sur l’ensemble de la plateforme de fabrication. Comme le projecteur est à écran numérique, l’image de chaque couche est un ensemble de pixels carrés, chaque couche étant alors composée de petites briques rectangulaires appelées voxels.

Graphique montrant la taille minimum et les formes arrondies d'un usage de  laser SLA, et la taille mininum des pixels et les formes rectangulaires des voxels projetés par DLP.

Les unités de base dans les deux procédés étant de forme différente, il est difficile de les comparer sur la seule base de caractéristiques numériques

Vous pouvez approfondir le sujet grâce à cet article en anglais sur Ce que signifient exactement les spécifications d’une imprimante 3D, qui vous conseillera dans le choix d’une imprimante 3D adaptée à vos besoins.

Relation entre taille et vitesse d’impression dans les procédés SLA et DLP

L’impression par procédé DLP peut être plus rapide pour certaines pièces, dans la mesure où chaque couche est exposée en une seule fois, au lieu d’être dessinée avec un laser.

Ce procédé plus rapide convient dans deux cas. Pour des pièces de grande taille et denses, qui remplissent pratiquement la plateforme, l’exposition par couche entière est plus rapide qu’au laser. Pour des pièces de petite taille et très détaillées, il est possible d’adapter les lentilles du projeteur à la surface du volume de fabrication et d’utiliser ainsi un faisceau de lumière plus fin pour fabriquer des couches plus petites.

Bien que plus rapide, le procédé DLP amène à faire des compromis entre résolution et qualité de la finition de surface, que ce soit pour l’impression de pièces de grande taille ou bien de plusieurs pièces plus petites mais présentant de nombreux détails.

Photo d'une série de bagues imprimées en 3D sur la plate forme de fabrication.

Les imprimantes 3D DLP ne sont pas capables d’imprimer avec une haute résolution des pièces qui occupent une grande partie du volume de fabrication. Par exemple, une imprimante DLP conviendra à l’impression d’un seul anneau avec beaucoup de détails et plus rapidement qu’une imprimante SLA. En revanche, il faudra utiliser une imprimante SLA pour imprimer plusieurs anneaux avec des détails, pour obtenir une haute résolution identique sur l’ensemble du volume de fabrication.

Consultez nos articles sur la différence entre la résolution et la taille minimum des détails, pour mieux comprendre la résolution sur les axes X et Y et la résolution sur l’axe Z.

La résolution du procédé DLP dépend du projecteur, qui détermine le nombre de pixels/voxels disponibles. En full HD par exemple, elle est de 1080p.

Le projecteur d’une imprimante DLP doit être réglé sur une taille d’image donnée pour obtenir la valeur requise de résolution en X et Y. Lorsqu’il faut travailler avec des pixels de petite taille, la zone de fabrication est réduite à la taille de l’image entière. Cela signifie qu’une impression détaillée par procédé DLP n’utilisera qu’une partie de la zone de fabrication et que de grandes pièces ne seront imprimées qu’à une faible résolution.

Les imprimantes 3D DLP sont contraintes par la taille des pixels. À un grand volume d’impression correspond une quantité fixe de pixels de grande taille, ce qui ne permet pas à l’imprimante d’obtenir des détails fins sur le volume d’impression complet.

Dans le cas d’une imprimante SLA, le volume de fabrication est totalement indépendant de la résolution de l’impression. Une impression SLA peut être de n’importe quelle taille et résolution, à n’importe quel endroit sur la plateforme.

Finitions de surface: Voxels et couches

Comme l’impression 3D se fait par couche, les pièces présentent souvent des traces, visibles sous formes de lignes horizontales. Dans le cas du procédé DLP, où les images sont constituées de voxels rectangulaires, les pièces présentent aussi des traces verticales.

Les lignes verticales sur la surface des pièces imprimées par DLP sont visibles sur la photo ci-dessous.

Image d'une impression 3D en DLP qui présente des lignes de voxels.
Le procédé DLP utilisant des images constituées de voxels rectangulaires, les pièces présentent aussi des traces verticales. Sur cette image, à gauche, on voit les lignes des voxels telles qu’elles apparaissent après l’impression. À droite, elles ont été accentuées pour mieux les distinguer.

Les voxels étant rectangulaires, ils ont aussi un effet sur les bords arrondis. C’est un peu comme construire une forme ronde avec des briques Lego. Les bords seront en escalier tant sur l’axe Z que dans le plan XY.

Image des bords "en escalier" en raison de la forme rectangulaire des voxels, vu du dessus et de côté.
Les bords sont en escalier en raison de la forme rectangulaire des voxels.

Enlever les traces des voxels et des couches requiert des traitements après fabrication, un ponçage par exemple.

Connaitre les résultats et différences de ces deux procédés permet de bien choisir celui qui convient le mieux à votre production et aux résultats espérés. Il faut pour cela bien savoir quel type de finition de surface vous souhaitez obtenir, ainsi que la taille et le niveau de complexité des pièces à imprimer. De façon générale, les conseils de choix entre DLP et SLA en fonction du type de pièces sont les suivants :

Les imprimantes DLP sont recommandées pour : Les imprimantes SLA sont recommandées pour :
Des pièces très complexes et de petite taille, imprimées une par une Plusieurs pièces très complexes et de petite taille, imprimées ensemble
Impression rapide de pièces de grande taille sans trop de détails Impression de pièces de grande taille avec des détails

Vous souhaitez évaluer des pièces imprimées en SLA vous-même ? Demndez un échantillon gratuit

Request a Free SLA Sample Part

Demander un échantillon SLA gratuit

Request a Sample

Our materials library is stacked with over a dozen advanced resin materials — and growing — for everything from product design prototyping to printing retainers for dental patients. Get a sample part in the material that best suits your application.

Request a Sample

Questions? Get in touch.

×
×