Deux familles, deux chimies
L'impression 3D professionnelle se partage entre deux familles. Les machines photopolymères — SLA, DLP et LCD — polymérisent une résine liquide sous l'effet de la lumière, couche après couche, la pièce se construisant généralement à l'envers sous le plateau. Les imprimantes à filament, FDM ou FFF, font fondre un thermoplastique solide et le déposent par une buse, en cordons qui se soudent au refroidissement.
La chimie conditionne tout le reste. La résine part liquide et ne durcit que là où la lumière l'atteint : aucun outil ne s'interpose, d'où une capacité à résoudre des détails très fins. Le filament part d'une baguette solide, si bien que sa résolution dépend d'abord du diamètre de buse et de la finesse avec laquelle le cordon fondu peut être posé.
Comment SLA, DLP et FDM construisent réellement
En SLA et DLP, une source lumineuse — laser ou projecteur — insolle une fine tranche de résine sur toute la surface du plateau ; la pièce remonte, la couche suivante est exposée, et des supports la maintiennent à la plateforme. Les hauteurs de couche courantes vont de 25 à 50 µm et, comme aucun outil ne touche la surface, les parois verticales sortent lisses.
En FDM, la buse trace chaque couche en un cordon continu. La résolution est fixée par la buse, souvent 0,4 mm, et par la hauteur de couche, généralement de 0,1 à 0,3 mm. Le trajet laisse des lignes visibles et les surplombs exigent des supports, imprimés dans le même filament ou dans un second. Le procédé est mécanique, tolérant, mais plus grossier.
Détail, résolution et précision dimensionnelle
La résine l'emporte sur le détail fin. Textes minuscules, parois minces, petits perçages et surfaces organiques sculptées sortent nets, car le pixel ou le spot laser définit le contour. Les tolérances tournent couramment autour de ±0,1 mm, et les machines haute résolution descendent plus bas. C'est pourquoi la dentisterie, la bijouterie et les miniatures privilégient la résine.
Le filament est plus grossier, mais largement suffisant pour la plupart des pièces fonctionnelles. Comptez ±0,2 à ±0,5 mm, avec une précision sensible à la température, à la tension des courroies et à l'orientation de la pièce. Les gabarits massifs et les boîtiers s'impriment bien ; les micro-emboîtements demandent parfois une reprise, voire une machine résine.
État de surface et le problème des lignes de couche
Une pièce résine sort du bac avec des faces déjà lisses, proches d'un aspect injecté ; il ne reste qu'un lavage et une post-polymérisation UV. Les surfaces courbes et détaillées paraissent finies avec un ponçage minimal, ce qui explique l'usage massif de la résine pour les maquettes de présentation.
Les pièces FDM montrent un effet d'escalier et des lignes de cordon, surtout sur les surfaces courbes ou inclinées. On peut poncer, mastiquer ou lisser à la vapeur un ABS pour s'en approcher, mais c'est de la main-d'œuvre en plus. Sur un support structurel caché, ces lignes sont inoffensives ; sur une pièce visible, il faut généralement les traiter.
Résistance, anisotropie et aptitude à l'usage final
La résine standard est cassante : solide en compression, elle fissure ou éclate sous impact ou flexion. Les résines techniques — type ABS, à HDT renforcée, chargées verre — corrigent nettement ce défaut, sans toutefois égaler la résistance au choc d'un thermoplastique bien imprimé.
Les pièces filament sont plus tenaces et plus ductiles. ABS, PC, PA, nylon et grades chargés carbone ou verre absorbent mieux les chocs et résistent à la fatigue, et la structure en cordons donne une bonne résistance dans le plan. L'adhésion entre couches reste l'axe faible : les fortes charges traversantes demandent une conception adaptée.
Gamme de matériaux et propriétés
Les bibliothèques de résines tournent autour des photopolymères : standard, tenace, souple, coulable, dentaire, haute température. Chaque grade optimise une propriété — transparence, flexibilité, déformation thermique — au détriment des autres. On obtient des caractéristiques ciblées excellentes, mais une fenêtre de propriétés plus étroite que le moulage ou le filament.
Le filament couvre un large catalogue de thermoplastiques : PLA pour les impressions faciles, ABS et ASA pour la tenue mécanique et thermique, PC pour la transparence et la rigidité, nylon pour l'usure et les produits chimiques, composites carbone ou verre pour des pièces rigides et légères. Si vous visez un plastique technique connu, le filament le propose presque toujours.
Post-traitement, sécurité et salissures
La résine est le procédé le plus salissant et le plus contraignant. Les pièces sortent imbibées de résine liquide : il faut les laver à l'alcool isopropylique, puis les durcir aux UV, parfois les poncer ou les peindre. Résine non polymérisée et vapeurs imposent gants, lunettes et ventilation active ; c'est un flux de laboratoire, pas un travail de bureau.
Le filament est relativement propre. Les pièces se manipulent sèches ; on casse ou coupe les supports et on ponce légèrement si besoin. Le point de vigilance reste l'extraction des vapeurs pour l'ABS et l'ASA, avec une enceinte ventilée. L'installation et le nettoyage sont plus simples en bureau comme en atelier.
Coût par pièce, matériau et débit
Machines et résines sont modérément chères, mais le coût matière au gramme dépasse celui du filament courant, et le lavage à l'IPA comme le durcissement ajoutent des consommables. Sur une petite pièce détaillée, la matière consommée reste minime et le coût unitaire bas ; sur une grosse pièce massive, la résine devient vite onéreuse.
Le filament est bon marché à la bobine et efficace sur les grosses pièces majoritairement pleines, puisque vous payez le plastique extrudé. En débit, le filament gagne sur les grandes pièces, la résine sur de nombreuses petites pièces réunies sur un même plateau. Arbitrez selon la taille et le nombre, pas seulement selon le prix de la machine.
Délai et vitesse d'itération
Les deux procédés vont vite du fichier à la pièce, mais le rythme diffère. La résine imprime lentement chaque couche fine, tout en chargeant beaucoup de petites pièces dans un seul bain : une série de miniatures se termine efficacement. Lavage et durcissement ajoutent une étape fixe, quel que soit le nombre de pièces.
Le filament imprime en continu et suit le volume de la pièce ; un grand boîtier peut demander des heures, mais peu de reprises. Pour un prototype fonctionnel rapide, on imprime souvent le matin, on retire les supports et on teste l'après-midi même, alors que la résine impose sa fenêtre de lavage et de durcissement.
Applications typiques par secteur
La résine domine là où l'aspect et le détail priment : modèles dentaires et guides chirurgicaux, prototypes de bijouterie, miniatures et figurines, maquettes de présentation à surface lisse. Elle sert aussi de modèle coulable en fonderie à la cire perdue. Dans ces usages, la finesse de trait et la transparence de certaines résines pèsent davantage que la tenue mécanique.
Le filament domine là où la fonction commande : gabarits et montages d'atelier, boîtiers et supports, pièces de remplacement, prototypes de grand format. Un support en nylon chargé carbone sur un bras robotisé est un cas d'école FDM que la résine aurait du mal à égaler en ténacité.
Comment FabProto vous aide à choisir et à imprimer
FabProto exploite les deux filières, résine et filament : le choix repose sur votre pièce, pas sur les capacités d'une seule machine. Envoyez le modèle et nous identifions si c'est le détail fin, l'état de surface, la ténacité ou la taille qui doit piloter le procédé.
Nous pouvons imprimer la même géométrie dans les deux technologies pour comparer, conseiller l'orientation et les supports afin de limiter la finition, et caler la matière sur votre usage final — maquette de showroom en résine tenace ou montage d'atelier en nylon chargé carbone. Vous obtenez le bon procédé sans acheter les deux technologies.