LCD VS DLP VS SLA : qu'elle imprimante 3D est la meilleure pour vous ?

ILexiste actuellement une grande variété d'imprimantes 3D en résine sur le marché. Les imprimantes 3D LCD, DLP et SLA utilisent toutes la résine pour créer des impressions. Mais laquelle est la mieux adaptée à vos besoins ?

Aujourd'hui, nous allons nous concentrer sur les imprimantes 3D LCD, DLP et SLA en résine. Nous allons passer en revue les avantages et les inconvénients de chaque type d'impression et comparer sa résolution, sa précision, sa vitesse et son coût.

Présentation des imprimantes 3D LCD

Les imprimantes 3D LCD utilisent un module d'affichage LCD pour projeter un certain motif lumineux qui est ensuite utilisé pour polymériser la résine dans la cuve. Une lampe LED est utilisée comme source de lumière tandis que l'écran LCD contrôle le motif lumineux. La lumière est émise par la lampe LED. Elle passe ensuite à travers un écran LCD et est absorbée par la résine. Une image de chaque couche est générée sur l'écran LCD tandis qu'une couche entière est durcie en une seule fois.

Par exemple : Les imprimantes 3D LCD de Phrozen utilisent la technologie ParaLED dans laquelle un réseau de puces LED projette de la lumière à travers l'écran LCD qui est ensuite distribuée uniformément sur la zone d'impression.

Présentation des imprimantes 3D DLP

L'impression 3D DLP, ou traitement numérique de la lumière, utilise un projecteur numérique pour projeter une lumière UV sur la zone d'impression et polymériser une couche de résine en une seule fois.

Le motif optique de l'impression 3D DLP est principalement généré par un dispositif numérique à micromiroirs (DMD) situé à l'intérieur du projecteur. Le DMD lui-même est constitué de nombreux miroirs minuscules qui contrôlent le motif lumineux projeté. Lorsque la lumière est réfléchie sur sa surface, elle est ensuite orientée vers la résine liquide.

Présentation des imprimantes 3D SLA

L'impression 3D SLA, ou stéréolithographie, utilise des lasers comme source de lumière pour réaliser des impressions 3D. Lorsque le laser trace chaque point d'une couche unique, la résine liquide durcit au cours du processus.

Lorsque le laser rebondit sur un miroir contrôlé par ordinateur, il est guidé par le miroir pour toucher différentes coordonnées de la résine afin qu'elle durcisse en couches.

Comparaison des résolutions

Taille minimale des pixels

Taille minimale du spot laser

La résolution est liée à 3 dimensions : La résolution XY et la résolution Z.
La résolution Z est essentiellement définie par les spécifications du moteur (du pilote du moteur) et de la vis-mère de l'imprimante 3D. La résolution Z fait référence à la hauteur minimale des couches. Pour les impressions quotidiennes, nous utiliserons la hauteur de couche moyenne (30 - 100µm) pour imprimer au lieu de la hauteur de couche minimale.

Par exemple, la résolution Z de la Sonic 4K de Phrozen est de 10µm, mais nous imprimons généralement à une hauteur de couche de 30 - 100µm. Plus la hauteur de couche est faible, plus l'impression du modèle sera longue. Cela signifie que plus nous augmentons le nombre de couches, plus l'imprimante imprimera rapidement.

Veuillez noter que l'épaisseur des couches peut être prédéfinie sur chaque imprimante 3D. N'oubliez pas que la résolution du fichier STL lui-même affectera également la résolution de l'impression finale.

Pour chaque type d'imprimante 3D, la résolution XY est définie par la taille des pixels.
Les imprimantes 3D LCD peuvent produire des impressions 3D avec une résolution plus élevée, en fonction de la taille des pixels de l'écran LCD de l'imprimante.

Phrozen - Sonic Mini 4K

La Sonic Mini 4K est l'une des premières imprimantes 3D d'entrée de gamme équipée d'un écran LCD monochrome Full HD, nouvellement développé. Elle atteint des vitesses incroyables, ne prenant qu'une à deux secondes par couche, alors que les imprimantes LCD 3D classiques nécessitent sept à huit secondes.

Grâce à sa technologie LCD monochrome, vous pouvez imprimer jusqu'à plus de 2000 heures !

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Dans chaque écran LCD, vous pouvez calculer la taille des pixels en divisant la longueur de l'écran par le nombre de pixels sur la longueur de l'écran LCD. Prenons toujours l'exemple de la Sonic Mini 4K de Phrozen, sa résolution X (taille des pixels) est de 134,4 mm / 3840 pixels = 0,035 mm.

La Sonic Mini 4K offre une impression de résolution 4K à 35 µm et 722 PPI (le PPI le plus élevé du marché).
Le PPI signifie "Pixel par pouce". Plus le PPI d'une imprimante est élevé, plus les détails du modèle 3D sont visibles.

Pour les imprimantes 3D DLP, la résolution XY est également définie par la taille du pixel. La différence est que : la taille des pixels dépend de la taille des minuscules miroirs du DMD.

Comparaison de l'exactitude et de la précision

Imprimantes 3D LCD : Comme il existe une grande variété d'imprimantes 3D LCD sur le marché, les entreprises s'empressent maintenant de créer des imprimantes 3D LCD beaucoup plus précises et exactes qu'auparavant. Cela signifie que les imprimantes 3D LCD se rapprochent de l'exactitude et de la précision fournies par les imprimantes 3D SLA traditionnelles avec des composants de calibration appropriés.

Les imprimantes 3D de la marque Phrozen utilisent la technologie ParaLED pour s'assurer que l'angle d'émission de la lumière UV est aussi parallèle que possible. Cela permet de s'assurer que chaque couche de résine reçoit une quantité égale de lumière UV pendant le processus d'impression, ce qui augmente l'efficacité du passage de la lumière à travers l'écran LCD et projette en même temps la taille de chaque pixel avec précision et exactitude.

Imprimantes 3D DLP : Les imprimantes 3D DLP ont tendance à être moins précises que les imprimantes 3D SLA et LCD. En effet, elles utilisent un objectif de projecteur pour projeter la lumière d'une petite source vers une source plus large, ce qui rend plus probable la déformation des pixels en raison de l'aberration sphérique.
Certaines imprimantes 3D DLP professionnelles tentent d'améliorer cette légère distorsion en créant des imprimantes 3D sur pied afin d'augmenter la longueur de la projection pour réduire l'impact de l'aberration sphérique.

Imprimantes 3D SLA : Comme les lasers sont utilisés dans l'impression SLA, les modèles 3D imprimés à l'aide de cette technique ont tendance à être exacts et précis. Les imprimantes 3D SLA impriment des modèles dont la surface est régulière et lisse, car le laser se déplace sur une trajectoire continue en dessinant lentement chaque couche.
Bien que les imprimantes 3D SLA puissent imprimer des modèles lisses, le prix d'achat d'un tel appareil peut être 3 à 5 fois plus élevé que celui des imprimantes 3D LCD. Il faut également beaucoup plus de temps pour imprimer avec une imprimante 3D SLA, comme nous l'expliquerons plus loin. Pour ceux qui cherchent à imprimer des miniatures et d'autres modèles similaires à la maison, il serait plus intéressant d'acheter une imprimante 3D LCD pour des raisons de vitesse et de coût.

Comparaison des vitesses

Les imprimantes 3D LCD sont similaires aux imprimantes 3D DLP dans la mesure où une couche entière de résine peut être durcie en une seule fois, ce qui signifie qu'elles peuvent également imprimer beaucoup plus rapidement que les imprimantes 3D SLA.
Les écrans Mono-LCD durent beaucoup plus longtemps et impriment beaucoup plus rapidement que les écrans LCD couleur typiques.

En effet, les écrans LCD monochromes sont conçus pour permettre une meilleure transmission de la lumière et une plus grande résistance thermique. Ainsi, les imprimantes 3D qui utilisent des écrans Mono-LCD peuvent polymériser la résine avec un temps d'exposition de la couche plus court et ont une durée de vie plus longue que les écrans LCD couleur.

En comparaison, les écrans LCD couleur prennent plus de temps pour polymériser la résine car le panneau LCD a un taux de transmission de la lumière plus faible que les écrans Mono-LCD.

Imprimantes 3D DLP : Comme une couche entière de résine est durcie en une seule fois par la lumière UV, cela signifie que vous pouvez imprimer un grand nombre de petits modèles en une seule fois. Le processus sera beaucoup plus rapide qu'une imprimante 3D SLA et même que certaines imprimantes 3D LCD.

Les imprimantes DLP peuvent imprimer de 20 à 140 mm/heure, mais elles perdent en résolution et produisent des modèles de plus petite taille que les imprimantes 3D LCD.

Imprimantes 3D SLA : Comme les imprimantes 3D SLA utilisent des lasers pour tracer le motif d'une seule couche avant de passer à la couche suivante, il faut beaucoup plus de temps pour imprimer chaque modèle individuel en utilisant ce type de technique d'impression.
La vitesse d'impression peut varier de 14 mm/heure à 36 mm/heure.

Comme les imprimantes 3D SLA utilisent une technique d'impression différente, elles ne peuvent pas être entièrement comparées aux techniques d'impression des imprimantes 3D DLP ou LCD. Si vous cherchez à imprimer des modèles rapidement, il serait préférable d'acheter des imprimantes 3D LCD pour des raisons de vitesse et de précision, car les imprimantes 3D SLA impriment extrêmement lentement.
Coût

Imprimantes 3D LCD : Par rapport aux autres techniques d'impression 3D, les imprimantes 3D LCD sont créées comme une alternative abordable à leurs homologues d'impression 3D. Ces imprimantes 3D utilisent un panneau LCD pour l'impression, qui peut facilement être remplacé. En outre, les imprimantes LCD peuvent être de petite taille, de sorte que la plupart des imprimantes 3D LCD ont la taille d'un bureau, ce qui les rend faciles à ranger.

Les imprimantes 3D de Phrozen produisent des modèles avec efficacité tout en assurant une impression haute résolution pour capturer tous les détails fins de vos modèles 3D. Phrozen offre une grande variété d'imprimantes 3D en résine pour l'usage personnel, les applications dentaires, les fabricants de bijoux, et plus encore.

Les imprimantes 3D DLP sont également plus chères que les imprimantes 3D LCD, car elles nécessitent l'utilisation d'un dispositif à micromiroir numérique (DMD), qui a également tendance à être coûteux.
Le prix des imprimantes 3D DLP varie généralement entre 2 000 et 4 000 €.

Imprimantes 3D SLA : En termes de coût, les imprimantes SLA ont tendance à être plus coûteuses que leurs homologues. Cela est dû au fait que les imprimantes SLA comprennent des machines et des lasers qui ont tendance à être plus chers.

Selon la marque et le type d'imprimante 3D SLA que vous souhaitez d'acheter, le prix peut varier de 3 500 € pour une imprimante 3D SLA de base à plusieurs centaines de milliers d'euros pour une imprimante 3D SLA industrielle.

Examinons de plus près ce tableau.

Si les imprimantes 3D DLP impriment rapidement, elles produisent des modèles de faible résolution et sont également plus coûteuses que les imprimantes 3D LCD. Les impressions 3D peuvent également être facilement déformées en raison de l'utilisation d'un objectif de projecteur.

Les imprimantes 3D SLA produisent des impressions 3D en résine avec exactitude et précision grâce à l'utilisation d'un laser, mais elles impriment très lentement. Ces imprimantes 3D ont également tendance à être beaucoup plus chères, ce qui les rend moins accessibles à l'utilisateur moyen.

Bien que les imprimantes 3D LCD n'impriment pas aussi rapidement que les imprimantes 3D DLP, elles impriment avec exactitude et précision grâce à l'utilisation d'un écran LCD et de lampes UV, produisant des modèles 3D avec une résolution extrêmement élevée. Les imprimantes 3D LCD, en particulier les imprimantes 3D LCD de Phrozen, sont également disponibles à un prix extrêmement abordable.

Sara ZAGHLOUL

Chargée marketing et rédactrice web chez Atome3D, je m'occupe de rédiger des articles d'actualités concernant l'expertise 3D.