MJF vs FDM: technologies d’impression 3D comparées

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CORRECTION: l’original confondait par endroits « SLA » et « SLS » (frittage laser sélectif). Corrigé en FR. Coquille « stampa MDF » → MJF corrigée.

Listes de matériaux MJF conservées.

Impression MJF et FDM: quelles différences?

L’impression additive (impression 3D) est née dans les années 1980 et a depuis évolué en de nombreuses technologies différentes. Aujourd’hui, les méthodes d’impression tridimensionnelle les plus répandues sont l’impression à fil FDM et la technologie Multi Jet Fusion (MJF), que HP a introduite pour la première fois sur le marché en 2016 et qui reste la technologie additive la plus innovante.

Il n’est pas toujours facile de comprendre quelle technologie convient le mieux à ses besoins. Cet article compare les deux technologies d’impression 3D et en révèle le fonctionnement, les matériaux les plus utilisés et les principales applications, afin de faciliter votre choix de service d’impression.

Qu’est-ce que l’impression FDM?

Pour obtenir une impression FDM, il faut charger une bobine de filament thermoplastique, comme le PLA ou l’ABS, dans l’imprimante. La buse est essentielle: une fois la température réglée atteinte, elle fait fondre le filament au moyen d’une tête d’extrusion.

La tête d’extrusion est fixée à un système qui la déplace selon trois axes. L’imprimante transforme le matériau fondu en fils fins et les dépose couche après couche le long d’un parcours déterminé par le dessin. À chaque passage, le matériau refroidit et se solidifie. Pour accélérer le procédé, des ventilateurs sont parfois reliés à la tête d’extrusion.

Plusieurs passages sont nécessaires pour compléter une zone. Lorsque l’imprimante termine une couche, le plateau de fabrication descend et la machine commence à travailler la couche suivante. Dans certaines configurations, c’est la tête d’extrusion qui monte. Ce procédé se répète jusqu’à l’achèvement de la pièce.

Ce type d’impression convient pour imprimer un objet unique, mais n’est pas adapté aux pièces en série, car les délais de réalisation sont trop longs.

Quels matériaux sont utilisés en impression FDM?

Les matériaux couramment utilisés en impression FDM sont le PLA et l’ABS, connus sous les noms d’« acide polylactique » et d’« acrylonitrile butadiène styrène ». Les deux sont économiques et disponibles dans une large gamme de couleurs.

• PLA: il n’est pas résistant aux chocs ni aux températures supérieures à 60 °C, mais c’est un matériau biodégradable et très facile à imprimer, qui offre par ailleurs la meilleure qualité de surface en FDM.
• ABS: il offre d’excellentes propriétés de résistance, mais exige une bonne ventilation en raison de la forte odeur émise pendant l’impression. Un plateau de fabrication chauffant est nécessaire pour éviter les déformations.

Quelles sont les applications de l’impression FDM?

Les impressions FDM conviennent pour un objet unique, mais pas pour des pièces en série, car le délai de réalisation d’un seul produit est trop long. Cette technologie est surtout utilisée pour évaluer les phases initiales d’un projet et réaliser des tests.

• Analyse des premiers concepts: le FDM permet d’imprimer différents concepts afin d’analyser la forme et l’ajustement d’une pièce réelle avant de développer ses fonctionnalités détaillées.
• Prototypage: le FDM permet de réaliser des tests et des prototypes proches des pièces de production. Des couches fines, généralement de 0,1 à 0,2 mm, permettent d’évaluer le rendu et les performances.

Qu’est-ce que l’impression 3D MJF?

La Multi Jet Fusion est un système de fabrication additive conçu et produit par Hewlett-Packard (HP), introduit sur le marché en 2016. Les produits finis présentent une finition de surface de qualité supérieure, une meilleure résolution et des propriétés mécaniques plus constantes que d’autres procédés comme le frittage laser sélectif (SLS) ou le FDM.

Comment fonctionne l’impression MJF?

L’impression 3D MJF s’effectue sur un lit de poudre de nylon, en exploitant la technologie d’impression à jet d’encre brevetée. L’imprimante commence par colorer en noir les différents points utiles à la réalisation de l’objet. Ensuite, des lampes halogènes font monter la température jusqu’à 180 °C, fusionnant les différents points. Les parties non colorées ne sont pas imprimées mais écartées.

Le procédé est supervisé par des caméras thermosensibles qui maintiennent la température homogène dans toute la cabine. Les atouts de cette technique d’impression sont nombreux: elle garantit une excellente précision, des délais d’impression remarquables et constitue le meilleur choix pour les productions industrielles.

Quels matériaux peut-on utiliser avec l’impression MJF?

Les matériaux disponibles pour les imprimantes MJF sont limités, mais ils offrent une grande adaptabilité mécanique. Les principaux matériaux utilisés sont le PA11, le PA12, le PA12-GF et le polypropylène.

• PA12: ce nylon très polyvalent offre un bon équilibre entre coût et qualité, comparable au moulage par injection. Il est idéal pour les applications étanches, les assemblages complexes, les coques et les boîtiers.
• PA12-GF: nylon renforcé de 40 % de fibre de verre. L’impression MJF permet d’obtenir des détails de haute qualité et de réduire nettement les déformations sur les grandes surfaces planes.
• Nylon PA11: il offre un allongement à la rupture élevé, une excellente résistance aux chocs et une forte élasticité. Il convient notamment aux intérieurs automobiles, aux articles de sport, aux clips d’assemblage, aux prothèses, aux semelles et aux charnières vivantes.
• Polypropylène: matériau doté d’une très haute résistance chimique et d’une bonne soudabilité. Sa faible absorption d’humidité le rend adapté aux prototypes et aux pièces fonctionnelles, notamment dans les secteurs automobile, industriel, médical et des biens de consommation.

À quoi sert l’impression 3D MJF?

Les pièces MJF sont solides, complexes, précises et entièrement fonctionnelles. Cette technologie est particulièrement adaptée au prototypage rapide et à la production de petites séries.

Prototypage rapide avec la technologie MJF

Les impressions MJF créent des prototypes résistants aux propriétés mécaniques remarquables, pour en vérifier la forme, l’efficacité et la fonctionnalité.

Production en série de pièces MJF

Avec la technologie MJF, on peut se passer d’autres méthodes de production comme le moulage par injection, car pour réaliser des pièces complexes, la MJF ne nécessite ni moules coûteux ni contraintes de conception habituellement requises pour les articles injectés.

FDM ou MJF: quelle technologie choisir?

Lorsqu’on se demande si une technologie est meilleure qu’une autre, il faut toujours se poser la question: meilleure pour quoi? L’arrivée de la MJF a assurément représenté un saut qualitatif en termes de facilité de production, de qualité de pièces industrielles réellement fonctionnelles et de compétitivité face au moulage par injection.

Le FDM est généralement adapté aux prototypes simples, aux tests de forme et à la réalisation de pièces uniques à moindre coût. La MJF est davantage indiquée pour les pièces fonctionnelles, géométriquement complexes, résistantes et destinées au prototypage avancé ou aux petites séries.