Guide d'achat : Quelle imprimante 3D choisir ?

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Quelle imprimante 3D choisir pour débuter en impression 3D ?

Faire le choix de la technologie d’impression 3D adaptée à son besoin est le premier pas à faire dans la recherche d’une solution d’impression 3D. Pourquoi choisir une imprimante FDM à dépôt de filament fondu plutôt qu’une imprimante résine ? Comment savoir si une imprimante à poudre sera adaptée à votre besoin, à vos attentes ? C’est ce que nous tentons de découvrir au travers de ce guide d’achat sur quelle imprimante 3d choisir.

Guide impression 3D

Guide de l'impression 3D

Vous ne connaissez pas bien l'impression 3D. Découvrez ce qu'est l'impression 3D dans notre guide de l'impression 3D !

Quand on débute dans la fabrication additive, il est important de bien connaître les possibilités, les avantages et les limites de chaque technologie d’impression 3D.

Débutons ce guide en évoquant les principaux paramètres différenciants entre ces différentes technologies de fabrication additive.

L'aspect visuel des différentes technologies

Les résultats visuels sont assez différents entre ces types d’imprimantes 3D. Vous retrouverez ici les résultats et spécificités de ces 3 technologies de fabrication additive. Pour bien choisir son imprimante 3D FDM, le résultat visuel est souvent un facteur prioritaire.

Selon le type de pièce à fabriquer, à savoir si elles ont plutôt une forme organique ou paramétrique, si elles nécessitent un haut niveau de détails ou une forme complexe sans base plane de fabrication.

FDM print zoom

Dépôt de filament (FDM)

Les pièces produites en dépôt de plastique fondu sont aisément reconnaissables, les couches sont relativement visibles, et le niveau de détails et de netteté est limité aux diamètres de la buse et à ces mouvements d’extrusion.

sla print

Stéréolithographie (SLA/LCD)

Une imprimante 3D résine c’est un aspect de couches peu visible, ici pas d’effet de rotondité des couches. Un niveau de détails, de netteté supérieure, ici le pixel ou le laser ont cette capacité à réduire fortement la taille minimale de fabrication.

sls print

Frittage sélectif par laser (SLS)

Les résultats sont réguliers et efficaces, ici la visibilité des couches est quasi inexistante malgré leur épaisseur plus importante, et gros avantages les supports ne laissent pas de traces.

Coloris disponibles, rendu et transparence

FDM prints

Un large choix de coloris, d’aspects ou d’effets est disponible. L’aspect visuel est fortement lié à l’épaisseur de la couche et l’orientation, paramètres à choisir dans le logiciel adapté ainsi que le filament utilisé.

Quelques couleurs disponibles uniquement, un rendu mat mais la possibilité de réaliser des objets translucides voir transparents. Les pièces imprimées en résine et leur faible niveau de rugosité sont particulièrement adaptés à la peinture ou d’autres types de post-traitement.

L’aspect est limité à un seul coloris gris, assez mat, légèrement rugueux, les impressions en poudre sont également bien particulières et reconnaissables. 

Quel imprimante 3d choisir selon les matériaux disponibles ?

Selon vos besoins et exigences techniques, mécaniques et thermiques, choisir la bonne technologie d’imprimante 3D est là aussi primordial. Les matériaux proposés, de type thermoplastique pour le dépôt de filament ou thermodur pour les imprimantes 3D résines offrent déjà des performances bien distinctes.

Dépôt de filament (FDM)

Avec la technologie FDM vous aurez accès à une large gamme de filaments disponibles : PLA, ABS, PETG, PC, PEEK, TPU, NYLON, etc. Des matériaux techniques, performants, connus en industrie, et pratiques quand on souhaite répliquer ou prototyper une pièce injectée ou usinée. Étanchéité, résistance chimique, thermique, au feu, aux impacts, aux frottements, brillant, mat, composites… Techniquement, la gamme de matériaux la plus complète est accessible via cette technologie FFF ou FDM.

Stéréolithographie (SLA/LCD)

Les résines sont des matériaux thermodur issues d’autres familles, les méthacrylates ou les uréthanes, elles peuvent offrir de bonnes propriétés mécaniques ou thermiques mais moins de performances combinées ou de coloris. Les normes dentaires et médicales (et chirurgicales) dont disposent certaines résines sont propres à cette technologie. On retrouvera également une résine calcinable particulièrement adaptée à la précision de ces imprimantes 3D SLA ou plus largement résine. La possibilité de fabriquer des pièces translucides ou très souples et élastique fait partie des particularités propres à cette technologie d’imprimante 3D.

Frittage sélectif par laser (SLS)

Les poudres utilisées pour les imprimantes 3D SLS se résument globalement à un type de thermoplastique, le polyamide. Technique et performant, ce matériau offre de nombreux avantages en termes de durabilité et d’efficacité. Bonne isotropie et résistance mécanique générale il permet la réalisation de prototypes ou de pièces fonctionnelles.

Vitesse et durée de fabrication

Un facteur important à prendre en compte pour faire le bon choix et qui n’est pas toujours simple à anticiper est la vitesse de fabrication. Une question qui revient fréquemment concerne donc cette durée de fabrication. Il faut déjà prendre en compte bons nombres d’informations pour réaliser ce calcul et cette étude.

Les temps d’impression sont variables

Les durées d’impression varient évidemment selon le type de technologie mais pas seulement. En effet, en prenant l’exemple d’une imprimante FDM, une impression pourra être réalisée en 10h ou en 3h selon l’orientation, l’épaisseur de couche, ou le besoin de supports… Même principe pour les autres technologies.

La logique à avoir en tête et qui est valable pour toutes les technologies de fabrication additive est que plus il y a de couches, plus l’impression sera longue.
Cela est valable pour l’épaisseur de couche choisie et l’orientation de votre modèle 3D qui vont faire varier ce nombre de couches. Si l’objet est positionné à la verticale ou si les couches sont très fines, il sera nécessaire de fabriquer davantage de couches et donc votre temps d’impression augmentera fortement.

Le besoin en support

Les supports, consommateurs de temps et de matière, s’ ils sont nécessaires pour une technologie, il ne le seront pas forcément pour l’autre. L’orientation de votre impression en FDM sera différente de celle en résine.

Imprimer à plat en FDM est privilégié et logique, cela est faux pour les fabrications en résine où une inclinaison est nécessaire. Cette inclinaison déclenche généralement un besoin de support systématique et davantage de couches à produire.

Pas de problème de support pour la technologie SLS, la fabrication se faisant dans la matière, elle ne rencontre pas ce besoin en support.

Temps de couche

Dernier point important à avoir en tête, le temps de couche. C’est véritablement cette information qui va faire la différence. En FDM, SLA (la véritable SLA au laser) et SLS, la taille de la couche est importante. Si vous fabriquez un objet ou dix, le temps de fabrication de chaque couche suivra plus ou moins ce nombre et se verra multiplié par le nombre d’objets.

Cette logique n’est pas vraie pour les technologies DLP ou LCD / MSLA où la taille de la couche (la quantité de matière à déposer par couche) ne fait pas varier le temps de fabrication de la couche. En flashant en simultanée la totalité de la zone de fabrication, l’imprimante est capable en quelques secondes de durcir tout ou partie du plateau. Contrairement aux deux autres (laser et dépôt de fil) qui vont devoir augmenter leur quantité de mouvement pour augmenter les « dépôts ».

Pour exemple, ici nous allons comparer deux types d’impression et les différents temps générés par ces 3 technologies.

Impression unitaire en haute qualité, respectivement, 0.06 mm / 0.05 mm / 0.11 mm

On constate sur ce premier comparatif que à précision quasi équivalente, le benchy sera imprimé le plus rapidement sur les technologies LCD/MSLA, suivi par l’imprimante FDM. Pour rappel, l’imprimante FDM aurait pu plus fortement augmenter son épaisseur de couche afin de réduire ce temps d’impression.

Impression d'un batch de 9 petites pièces en haute qualité

Sur ce second cas d’étude, l’impression de 9 pièces plus petites révèle un résultat complètement différent : le temps d’impression est réduit en résine, quasi identique en poudre et plus élevé en FDM.

N’hésitez pas à tester et simuler par vous même cela sur des logiciels de découpe adaptés et disponibles pour tous. Vous comprenez maintenant toute la difficulté de répondre de manière générale à la question des durées d’impression. Nos recommandations : le logiciel Cura pour simuler vos temps d’impression en FDM, le logiciel Chitubox pour les impressions résines type DLP/LCD/MSLA.

Temps de “post traitement” de votre objet 3D

La technologie FDM offre l’avantage de pouvoir disposer immédiatement de son objet après impression. Ce n’est pas le cas des autres techniques d’impression.

Pour ce qu’il en est des technologies résine, un processus de post-traitement plus important est nécessaire. Il faudra procéder à un dégraissage à l’alcool, un séchage puis un passage de quelques minutes en chambre UV. Un processus simple et relativement rapide mais nécessaire en plus du temps de retrait systématique des supports. Prévoir 30 min en moyenne.

Il en sera de même pour la poudre, où cette fois-ci, c’est le temps de refroidissement puis de dépoussiérage qui prendra du temps et qui nécessitera une attention toute particulière ainsi que le matériel adapté. (prévoir plusieurs heures de refroidissement puis un moment de dépoussiérage).

Conclusion : Quelle technologie d'imprimante 3d choisir pour être le plus rapide ?

Pour conclure cette rapide explication des notions de temps d’impression, il est finalement fréquent de constater que les fabrications LCD/DLP/MSLA sont les plus rapides. Les résines étant maintenant flashées seulement quelques secondes grâce aux puissance lumineuse de plus en plus élevée. On excède rarement quelques heures de fabrication même si le volume d’impression est rempli. Si l’on effectue le même calcul sur la technologie FDM ou SLS, les temps d’impression explose.

Budget et coût de fonctionnement

Le budget est un facteur déterminant dans sa sélection de la bonne technologie d’impression 3D. Il est important de noter que l’achat initial est relativement faible. Les imprimantes 3D FDM ou SLA évoquées dans ce guide proposent des prix assez similaires et existent sous plusieurs catégories, des versions hobbyistes, semi-professionnelles et professionnelles. Les imprimantes SLS ou poudres ne disposeront pas vraiment de ces déclinaisons.

L'acquisition du matériel

Les imprimantes résines à moins de 1000 € sont également récemment devenues particulièrement performantes et accessibles. Encore une fois ici, peu de capteur ou d’assistance, ces imprimantes vont à l’essentiel et le prix varie selon le volume et la puissance.

Le prix d’achat d’une imprimante 3D est désormais étonnamment accessible. Vous trouverez des modèles d’imprimante 3D FDM ou résine à moins de 200 €. Ces versions low-cost contiennent le minimum nécessaire au fonctionnement de l’outil, pas de capteurs, peu ou pas d’assistance aux réglages, une ergonomie générale simple mais efficace si l’on maîtrise sa machine.
Pour les versions FDM (Creality par exemple), ces imprimantes sont DIY, à assembler soi-même. En quelques minutes (1 ou 2h maximum) et sans difficultés celles-ci seront vite montées.

Ces mêmes imprimantes 3D FDM sont généralement disponibles en version upgradée (équipés de capteurs ou autres options) ou de plus grand formats ce qui explique la gamme intermédiaire d’imprimante allant jusqu’à 1000 €.

Les différences de prix

Les imprimantes à plus haut budget, entre 1500 et 5000 € sont elles pré assemblées, plus autonome, sécurisée et fiable sur la durée. La répétabilité et le confort d’utilisation sont le grands différenciants de ces modèles d’imprimante professionnelle ou semi-professionnelle.
Plus performantes et puissantes, elles offrent généralement une plus large gamme de matériaux disponibles ou pour les machines à dépôt de fil, la fabrication en bi matière grâce à la double extrusion.

Le principal point de comparaison doit plutôt se faire sur le coût de fonctionnement étant donné que chaque technologie (sauf le SLS) proposent des gammes aux prix similaires.

Les coûts liés au fonctionnement

L’utilisation d’imprimante à filament peut finalement se résumer à la consommation de ce même filament. Indépendamment de la consommation électrique plutôt faible et du coup de l’opérateur limité à quelques minutes de préparation, le seul consommable véritable est le filament. Ainsi à 30 € le kg en moyenne, le coût de fabrication d’une pièce (généralement plus légère que la version originale) est dérisoire. Comptez quelques centimes pour un petit objet et quelques euros pour un format plus standard.

Les autres technologies vont être plus onéreuses sur ce point. De manière générale, les résines sont proposées à des prix supérieurs, allant globalement de 50€ à plus de 200€ le litre. Non seulement le consommable est plus cher mais sa consommation est plus importante, l’objet est dense à 100% (par défaut) et les supports sont assez nombreux.

Principe un peu similaire pour les imprimantes SLS ou le coût de la poudre est supérieur mais là aussi, on ne peut pas réutiliser la totalité de la poudre utilisée mais non consommée.

Le post traitement nécessaire à ces deux dernières technologies ajoute également un coût supplémentaire d’acquisition et de fonctionnement parfois non négligeable (alcool, filtres, etc.).

Ender 3 v2 petit budget

Imprimante 3D personnelle

Avis de notre expert
4/5

L’imprimante Ender 3 V2 est l’évolution de la fameuse Ender 3. Cette version est un condensé d’efficacité et de simplicité. Astucieuse et performante, cette imprimante 3D FDM simple extrusion est un excellent compromis entre performance et accessibilité.

Imprimante 3D semi-professionnelle

Imprimante 3D Elegoo Saturn

€ €
Avis de notre expert
4/5

La Saturn est l’imprimante 3D résine (technologie LCD/MSLA) de grand format du fabricant Elegoo. Précise et rapide grâce à son écran UV 4K, elle offre un niveau de détails élevés et une polyvalence intéressante.

imprimante 3D professionnelle

Imprimante 3D Raise3D Pro 2 Plus

€ € €
Avis de notre expert
5/5

L’imprimante 3D Raise3D Pro 2 Plus est reconnue pour son efficacité et sa polyvalence sur ce grand format d’impression. Équipée d’un système de double extrusion mobile, puissant et performant, elle répond aux demandes les plus exigeantes.

Quelle imprimante 3d choisir ?

Point de vue technique et domaines d'applications

Pour vous guider encore davantage dans le choix de votre imprimante 3D, il est important de mentionner le niveau de connaissances ou de technique nécessaire à sa bonne utilisation.

Connaître les thermoplastiques et leurs propriétés est un grand avantage lorsque l’on utilise une imprimante 3D à filament. Les autres notions seront plutôt nouvelles, il en sera de même pour les autres technologies de fabrication additive.

Manipulant le GCode comme les autres machines CN, les utilisateurs de ce genre d’équipement auront déjà la logique propre à la programmation d’outils. Il faudra néanmoins revoir les bases de la logique additive. Le niveau de technique nécessaire peut être important si l’on souhaite immédiatement affronter les matériaux les plus techniques ou les projets les plus complexes et précis. Une phase d’apprentissage est recommandée tout comme le sera la formation.

En effet, c’est dans tous les cas, un nouvel outil, qui nécessite de nouvelles connaissances si l’on souhaite en tirer le meilleur. Utiliser une imprimante 3D est simple, mais être capable d’optimiser son utilisation l’est moins. 

Globalement, les imprimantes FDM auront l’avantage d’être plus visuelles et logiques. C’est en général un bon premier pas dans la technologie.
Pour autant la technique est différente et nécessitera là aussi un temps d’adaptation.

Les imprimantes 3D sont présentes à tous les niveaux, dans tous les domaines, certains secteurs ont davantage intérêt à utiliser une technologie plutôt qu’une autre. Cette section va vous guider selon ces critères métiers et leurs applications.

Besoin de fabrication unitaire ou de production en série ? Quelle imprimante choisir ?

Production

Une imprimante dédiée à la production se doit d’être rapide, fiable et facile d’entretien. Selon les besoins exprimés, la dimension et la quantité, les méthodes de production 3D vont avoir leurs avantages et limites.

La production en série de produits finis est encore peu courante en FDM mais leur intégration en tant que sous-ensemble l’est davantage. Souvent, les objets imprimés en résine peuvent eux plus facilement être considéré comme une production.

Généralement, les fabrications en série rapide et efficace se font avec les imprimantes résine (SLA, LCD/MSLA ainsi les poudres).

Fabrication

Concernant les fabrications de pièces unitaires, en petites quantités ou de grand format, les imprimantes FDM vont avoir l’avantage et seront les plus intéressantes. Peu d’entretien et de manipulation sont nécessaires, pas de post traitement sont les facteurs important à prendre en compte pour ce type d’environnement.

Le coût de fonctionnement des imprimantes SLS est moins intéressant sur ce point alors que la résine aura l’avantage du détail.

Les imprimantes 3D sont choisies pour la fabrication d’outillage, de pièces détachées, de guides, de gabarits, de pièces d’usure, d’embouts, de capots …

Domaine d'application

Education

Dans le monde de l’éducation, l’idéal est de pouvoir maîtriser toutes les facettes de l’impression 3D. A minima, il semble important de disposer d’imprimante à dépôt de filament fondu afin de démocratiser la technique du couche par couche et le rôle des supports. 

La double extrusion ou l’ajout des technologies résine et poudre apporte un excellent complément pour les études secondaires. Les spécialisations vont avoir leur technologies de préférence, en mécanique, on utilisera davantage les plastiques, plus répandus et développés en industrie. 

L’utilisation d’imprimante sécurisée, cartérisée, filtrée est dans tous les cas recommandée voir indispensable.

Prototypage

Le prototypage rapide est la première application industrielle à avoir su tirer partie de l’impression 3D.

Choisir une imprimante 3D pour fabriquer des prototypes visuels ou fonctionnels est plutôt simple : le format de vos besoins pourra déjà orienter votre choix, limité en volume pour la résine, et en petits détails pour le FDM, il sera déjà important de déterminer cette exigence. Finalement, l’utilisation de ces deux technologies complémentaires est généralement un bon choix pour répondre aux diverses demandes.

Si le résultat attendu est purement fonctionnel,alors le FDM offrira généralement le meilleur compromis coût performance.

Design / Arts / Figurines

Utiliser les technologies 3D pour l’art et le design permet une fabrication rapide et sans limite. La fabrication additive permet de se concentrer sur la création plutôt que sur la réalisation.

Maquettes et reproductions d’art vont facilement être des opportunités intéressantes pour les technologies FDM. Pour les plus petits formats, les imprimantes LCD o SLA auront l’avantage mais une limite de taille plus forte.

Miniatures et figurines peuvent également bénéficier de la technologie résine, la plus adapté pour les détails et la finesse nécessaires à ces applications..

Joaillerie / Bijouterie

Les domaines de la bijouterie sont assez naturellement adaptés à ces nouveaux outils 3D. Fonte à cire perdue, moulage,  design, … Les imprimantes 3D trouvent aisément leur place. Comment choisir ? C’est le format et le niveau de détails exigé qui seront maîtres. La majorité des pièces ont besoin de la précision des imprimantes résines ou de l’aspect calcinable de celle-ci.

Médicale / Dentaire

Les applications dentaires ou plus largement médicales sont déjà assez développées via l’utilisation de résine biocompatible. Indépendamment de ces normes médicales, pour la recherche, la technologie FDM permet davantage de liberté quant à la réalisation de projets de recherches ou d’études.

Personnalisation

L’impression 3D apporte une grande flexibilité sur la production d’objets personnalisé ou customisé.

Les technologies 3D évoqués dans ce guide seront toutes en mesure de répondre à ces besoins. Adapter la taille, la forme, le design, la couleur de certains éléments est simple et accessible en FDM, résine et poudre.

Le mot de la fin

Ce guide visant à orienter les nouveaux utilisateurs vers la bonne technologie, nous vous invitions pour poursuivre à consulter les guides suivants dédiés plus précisément à chacune de ces technologies.

Le choix de la technologie d’imprimante 3D la plus adapté à vos besoins doit déjà maintenant être plus clair. Il est alors recommandé de bien maitriser et cerner les points importants à avoir en tête lors de la selection de son modèle d’imprimante FDM ou résine.

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