Tout savoir sur l’impression 3D SLS à haute résolution

L'impression 3D SLS est une méthode de fusion sur lit de poudre, qui utilise un faisceau laser pour fritter localement la poudre de polymère, tout en fabriquant les pièces couche par couche. Présentant de nombreux avantages au niveau technique et industriel, cette technologie est de plus en plus utilisée dans de nombreux domaines. Que vous cherchiez à optimiser vos processus de production, ou que vous souhaitiez évaluer la technologie SLS pour votre projet d’ingénierie, découvrez tout ce que vous devez savoir sur l’impression 3D SLS à haute résolution.  

Les avantages de l'impression 3D SLS 

Comme mentionné, l'impression 3D SLS présente de nombreux avantages. Les imprimantes 3D SLS se différencient par leur source de chaleur, le type de laser utilisé et les spécificités des systèmes de distribution et de déposition des poudres.   

Solaxis a acquis des équipements de grade industriel et de grand format, afin de demeurer dans la fabrication de classe mondiale. Les imprimantes SLS de Solaxis sont munies d’un laser et scanner ultra-puissants, offrant un fini de surface supérieur et une meilleure adhésion entre les couches de fabrication maximisant les propriétés mécaniques, ce qui fut démontré par différents tests mécaniques. Voici les principaux avantages présentés par la fabrication additive SLS chez Solaxis. 

Optimisation des coûts 

L’impression 3D SLS favorise une approche par imbrication des pièces (nesting), ce qui maximise le nombre de pièces produites dans un même lot de production. Cela permet d'optimiser la productivité des projets, en diminuant les délais de production et le coût unitaire des pièces produites en séries. 

Productivité et cadence élevées 

L’approche par imbrication des pièces (nesting) combinée à la taille de l’enveloppe de fabrication (15 x 15 x 17 pouces) de nos équipements permet de produire des commandes de petites et moyennes séries pouvant atteindre jusqu’à 20 000 pièces par mois, par exemple des pièces d’intérieur de véhicules, orthèses, boitiers divers, composantes variées d’équipements industriels et médicaux... 

Durabilité des pièces 

La technologie SLS permet d’atteindre des propriétés supérieures par rapport à d’autres procédés dans le marché de l’impression 3D industrielle. Avec ce procédé par fusion de poudre, les propriétés sont isotropiques, c'est-à-dire égales dans tous les axes, ce qui permet d'obtenir des pièces de haute qualité et plus durables. 

Impression de haute résolution  

Nos imprimantes 3D SLS étant munies d’un laser et scanner ultra puissants, les pièces produites se démarquent par leur qualité, leur fini de surface et leur précision (précision standard = ±0.012 po / ± 0.3 mm). 

Grande liberté de conception et géométrie complexe 

Puisque l’impression SLS ne requiert aucun support, cette technologie offre plus de flexibilité au niveau de la conception, constituant une excellente technologie pour produire des pièces complexes et/ou consolider des assemblages. 

Diversité des matériaux 

Les équipements de Solaxis d’impression de frittage par laser sont de types « ouverts ». Cela fait donc place à une grande liberté au niveau de l’innovation, et au niveau des matériaux utilisés et pouvant être intégrés.   

FDM, SLA et SLS : Quelle est la différence ? 

Au cours des dernières années, la technologie d’impression 3D SLS s’est démarquée par sa productivité élevée notamment pour la conception de prototypes et la fabrication de pièces en petites et moyennes séries. Cela rend cette technologie très concurrentielle par rapport à d’autres procédés de fabrication additive comme la stéréolithographie (SLA) ou le dépôt de fil fondu (FDM).  

Comparaison : FDM, SLA et SLS 

Ces trois technologies se différencient essentiellement par les spécificités des thermoplastiques, les avantages qu’elles procurent et les propriétés des pièces produites. Voici ce que vous devez retenir :  

Les matériaux compatibles avec l’impression 3D SLS 

Différents types de matériaux sont employés en impression 3D SLS. Chez Solaxis, nous priorisons actuellement : 

• Le nylon 11 - PA11 
• Le nylon 11 CF - PA11 carbon-filled 
• Le nylon 11 ESD – PA 11 ESD 
• Le polypropylène - PP
  

Le Nylon 12 est un matériau largement utilisé dans le marché d’impression 3D SLS : il permet également de fabriquer des pièces de qualité. Toutefois, chez Solaxis, nous optons pour le Nylon 11 (matériau très similaire au Nylon 12), puisque le Nylon 11 offre une meilleure performance des pièces avec des propriétés mécaniques nettement supérieures : allongement élevé à la rupture, résistance aux impacts, résistance en traction, isotropie des propriétés. 

Exemples des matériaux SLS chez Solaxis :

Ainsi, le choix du matériau va de pair avec le type d’application et implicitement avec les propriétés mécaniques recherchées.

Impression 3D SLS : les applications  

L’impression 3D SLS peut être utilisée pour plusieurs types d’applications. En voici les principales.

Production : courtes séries et pièces complexes 

L’impression 3D SLS ne requiert pas de support et permet donc de concevoir des pièces présentant une certaine complexité géométrique. De plus, l’approche par imbrication des pièces (nesting) combinée à la taille de l’enveloppe de fabrication (15 x 15 x 17 pouces) de nos équipements permet de produire des commandes de petites séries ou encore des volumes de production assez conséquents, et ce, à bons coûts. 

Développement de produits : prototypage 

La fabrication additive SLS offre une grande liberté de conception, permet de s’affranchir de certaines contraintes géométriques et présente de courts délais. Il s’agit donc d’une excellente alternative pour développer des prototypes fonctionnels et des preuves de concept. Cela permet d’évaluer le modèle (Fit, Form & Function), la conception technique, les propriétés mécaniques et la performance de la pièce (ex : essai en soufflerie). 

Cette approche est déjà adoptée dans plusieurs secteurs d’activité. L’impression 3D SLS permet non seulement de valider une pièce fonctionnelle par une mise à l’essai, mais également de réduire les risques liés au développement d’un produit. Au final, vous économisez du temps et de l’argent. 

• Modèles d'évaluation de conception (Form, Fit & Function) 
• Tests de performance et mise à l'essai des pièces 
• Vérification de la conception technique 
• Modèles d'essai en soufflerie 
• Etc.

Outillages et modèles 

L’impression SLS confère une haute précision au niveau des détails sur les pièces. Par exemple, il est possible de fabriquer des pièces aux faibles épaisseurs de parois, et ce, sans affecter leurs propriétés mécaniques (résistance, durabilité). Cette technologie se prête alors très bien aux applications industrielles comme : 

• La fabrication d’outillages rapide (développement de concepts et outillage de transition) ; 
• Les inserts de moulage par injection ; 
• Les outils visuels d’outillage et de fabrication ; 
• Les modèles de moulage de précision ; 
• Les gabarits et les fixations ; 
• Les modèles de fonderie (moulage au sable) ; 
• Etc.  

Optimiser ses conceptions pour le SLS 

Les pièces SLS ne nécessitent pas de support, ce qui en fait l’une des technologies d'impression 3D permettant la plus grande liberté de conception. 

L’impression 3D SLS permet effectivement de produire de nombreux types de configurations fonctionnelles sur les pièces. Combiné à la gamme de polyamides techniques disponibles chez Solaxis, cela rend cette technologie SLS parfaitement optimale pour les pièces à usage final. 

Voici quelques recommandations de base à prendre en compte lors de la conception :  

Solaxis, votre partenaire de choix pour l’impression 3D SLS 

Chez Solaxis, nous avons judicieusement choisi nos équipements SLS, afin de demeurer dans la fabrication de classe mondiale. Nos imprimantes SLS sont munies d’un laser et d’un scanner de forte puissance, ce qui augmente le fini de surface des pièces produites et les propriétés mécaniques des pièces. 

Technologie de fabrication « ouverte » et innovation 

Nos imprimantes SLS se démarquent par leur technologie de fabrication dite « ouverte », permettant une grande liberté au niveau du choix de matériaux. De plus, les particularités et la diversité des faisceaux laser (fibre optique, CO2) en font aussi des équipements de classe mondiale. 

Plus explicitement, cela signifie que par les caractéristiques de ces équipements d’impression 3D, nous nous affranchissons des contraintes relatives aux propriétés des matériaux, puisque l’utilisation de l’imprimante ne dépend pas du fournisseur de poudres. 

Ainsi, dépendamment des requis mécaniques, de la complexité géométrique des pièces incluant leurs dimensions et des secteurs d’activités, plusieurs matériaux peuvent être utilisés chez Solaxis : 

•     Nylon - PA 11 (blanc ou noir)
•     Nylon - PA 11 carbon filled
•     Nylon - PA 11 ESD
•     Polypropylene - PP

Nos experts sont disponibles pour vous accompagner et vous conseiller sur le meilleur matériau à utiliser pour votre projet.  

La technologie SLS est une technologie de choix en ce qui a trait à l’impression 3D des thermoplastiques : 

• Compétitivité au niveau des coûts par rapport à d’autres technologies d’impression 3D de thermoplastiques ; 
• Fabrication rapide de pièces de géométrie complexe ; 
• Flexibilité au niveau des matériaux et du volume de production (prototype, petite série, production). 

L’ensemble de ces avantages permet d’envisager l’adoption de cette technologie dans un large éventail de secteurs. À titre d’exemple, chez Solaxis, nous utilisons cette technologie dans des secteurs comme l'aéronautique, l’électronique, la santé et le médical, le transport terrestre, la défense et la sécurité, les produits de consommation et pour les applications industrielles. 

Vous avez un projet en tête ? Contactez-nous, nos experts se feront un plaisir de vous aider.