Différences entre les technologies SLA et DLP

Devant l’essor de technologies de plus en plus nombreuses dans l’industrie de l’impression 3D, nous avons souhaité cette semaine éclaircir les différences entre le SLA et le DLP, 2 technologies très souvent comparées. Dans un premier temps, notre but sera d’éclaircir brièvement le fonctionnement de ces technologies puis de comparer leurs intérêts et inconvénients distincts. En effet, les deux technologies proposent des fonctionnements qui semblent similaires, comme l’exploitation de lumière pour le durcissement d’une résine photosensible, qui sera empilée couche par couche notamment. De nombreuses études publiées récemment nous ont notamment permis d’étayer nos propos.

Principes de fonctionnement des technologies SLA et DLP

Afin de pouvoir comparer les deux technologies SLA et DLP, il est important de déjà bien comprendre de quoi il s’agit. Nous revenons donc rapidement sur le principe de fonctionnement de ces 2 procédés de fabrication additive.

Technologie SLA :

Le principe de fonctionnement de la technologie SLA fait appel à un laser qui est redirigé par des miroirs montés sur des galvanomètres. Cela permet de tracer sur une couche de résine liquide la forme du modèle à imprimer.

Le laser parcourt alors l’ensemble de la surface pour polymériser la résine et ainsi la solidifier. Cela implique donc que plus la surface à imprimer est importante, plus le temps de parcours du laser est long.

Technologie DLP :

Une matrice de pixels est projetée contre le fond d’un bac contenant lui aussi de la résine. La résine est soumise à une exposition lumineuse pour pouvoir être polymérisée et ainsi durcie. Cette matrice est projetée soit à l’aide d’un écran ou d’un rétroprojecteur.

L’image de la couche étant projetée en une fois, la taille de cette couche n’influe pas sur son temps de polymérisation, le temps sera le même pour une surface de 5 mm² ou de 100 mm².

Comparaison de vitesse entre SLA et DLP

Ces deux technologies d’impression 3D étant relativement proches, il est normal de comparer l’un des aspects les différenciant, la vitesse d’impression. En effet, malgré des procédés proches, le principe de polymérisation de la résine n’est pas identique.

Comme nous l’avons expliqué en amont, la technologie SLA utilise un laser pour tracer la surface de la couche à imprimer alors que la technologie DLP flashe en une fois la forme de la couche.

Cela permet de mettre en relief 2 phénomènes distincts :

• • La durée de polymérisation d’une couche est globalement plus longue sur la technologie DLP car la matrice de pixels projetée est d’une intensité plus faible qu’un laser. Cela avantage donc la technologie SLA pour l’impression de modèles d’une faible surface.
  • La durée de polymérisation étant globalement la même qu’importe la surface de la couche sur la technologie DLP, cela lui donne un avantage lorsqu’il y aura un besoin d’imprimer sur une large couche. En effet, la technologie SLA mettra plus de temps à tracer au laser une large surface.

Schématiquement, une pièce large donne l’avantage du temps d’impression au DLP, tandis qu’une pièce de petite et moyenne surface (ou orientée « en hauteur ») est avantagée par une technologie SLA.

Il est à noter que les temps mécaniques propres aux 2 technologies (hausse du plateau notamment) tendent à rendre l’impact global du temps d’impression plus minime, dans les 2 sens (dans une impression, il n’y a pas que le temps d’impression).

Nous avons matérialisé ces différences sur un graphique simple à comprendre et vulgarisant les 2 phénomènes développés précédemment.

Comparaison de la qualité entre SLA et DLP

Mise à part la vitesse de fabrication, l’intérêt majeur de l’impression SLA ou DLP sera la qualité du rendu. Les deux méthodes de projection d’UV étant différentes en fonction de la technologie il est important de discerner les inégalités d’aspect.

• Sur une faible surface ou des modèles très géométriques, la technologie DLP aura son avantage.

En effet, la matrice de pixels projetée permet l’impression par « blocs » d’une dimension comprise entre 100 et 40µ de côté.

Cependant, dans la majorité des cas, les pixels sont projetés à travers une lentille permettant de recouvrir l’intégralité de la surface d’impression. L’utilisation d’une lentille aura alors pour effet de concentrer les rayons au centre mais de les diffracter sur les pourtours extérieurs. Cela se traduit donc par un niveau de détail plus faible pour les pièces dépassant les 5 – 10 cm de largeur (ces dimensions sont bien sûr arbitraires et peuvent varier d’une imprimante 3D à une autre.), mais conserve sa qualité d’impression sur les petites surfaces lorsque le flash est concentré sur une petite zone.

• La technologie SLA, exploitant quant à elle un laser, ne souffrira pas des mêmes variances de précision.

Le laser étant déplacé à l’aide de galvanomètres, sa dimension de tracé initial ne varie pas en fonction de sa position sur la surface d’impression. C’est notamment pour cette raison qu’il est plus intéressant d’imprimer de large modèles détaillés ou une multitude de petits modèles sur une imprimante SLA.

Encore une fois, nous avons pu compiler ces différences de qualité entre SLA et DLP sous forme d’un graphique interprétants les deux tendances.

Concernant la tenue dimensionnelle, les 2 technologies apportent des contraintes distinctes :

• • • SLA : Le tracé du laser, de par sa forme circulaire, ne pourra pas polymériser finement les angles aigus.

• • • DLP : La matrice de pixels projetée impose l’agglomération de « blocs carrés » et cela se traduit donc par des surfaces planes et des angles moins lisses.

Ces deux comportements sont variables en fonction de la dimension du point de contact du laser (SLA) et de la résolution de l’écran et donc des pixels (DLP).

Nous espérons ainsi à travers ces quelques visuels et schémas avoir pu éclaircir les intérêts et différences entre l’impression 3D SLA et l’impression DLP, 2 technologies souvent comparées. Une partie de ces données a notamment pu être obtenue à l’aide d’études réalisées par Formlabs, fabricant d’imprimante SLA et Cadlink, développeur et éditeur de logiciels destinés à l’impression 3D. Nous tenons donc tout particulièrement à les remercier pour le partage de ces informations.

Ces différences sont-elles suffisamment importantes pour vous faire pencher pour une technologie plutôt qu’une autre ? N’hésitez pas à partager votre avis avec nous dans les commentaires.