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Sommaire :

Technologies d'impression 3D : FDM vs. FFF

Introduction

Quelles sont les différences entre FDM et FFF ? Puisqu’il s’agit, à l’heure actuelle, de technologies d’impression 3D couramment utilisées, il serait utile de comprendre les tenants et aboutissants de ces deux technologies.

Les deux technologies sont une méthode de prototypage commune qui fait fondre et dépose des filaments de polymère à travers une buse chauffée, sur un plateau de construction, couche par couche jusqu’à ce qu’une pièce 3D soit créée. Stratasys Inc. a déposé le terme Fused Deposition Modeling (FDM), mais le processus de base est connu sur le marché général sous le nom de Fused Filament Fabrication (FFF).

Comment fonctionnent le FDM et le FFF ?

Les imprimantes 3D FDM ont été développées et inventées par Stratasys Inc. et se composent d’une buse, d’une chambre d’impression et d’un système d’alimentation en filament. Le matériau est guidé vers une extrudeuse depuis le système d’alimentation, qui est ensuite fondu. La buse extrude le filament fondu sur une plaque de construction dans une chambre, créant un modèle imprimé en 3D.  La température à l’intérieur d’une chambre d’impression peut être régulée en fonction du matériau utilisé et du mode de fonctionnement de l’appareil.

En revanche, les imprimantes 3D FFF ont été conçues sans chambre d’impression, et les imprimantes FFF économiques n’ont pas de plaque de construction pouvant être chauffée. Cela a été fait pour être aussi rentable que possible. Dans ces dispositifs, le matériau subit des fluctuations de température en raison de l’exposition à un environnement froid lors de son extrusion sur la plaque de construction. Les changements de température provoquent l’apparition de contraintes résiduelles indésirables, réduisant ses propriétés mécaniques.

En conséquence, la technologie FDM a été utilisée pour produire des prototypes très détaillés, tandis que les amateurs utilisaient principalement des appareils basés sur la technologie FFF.

Ce n’est pas le cas aujourd’hui.

Lorsque le brevet a expiré pour a technologie FDM en 2009, de nombreuses marques se sont imposées en créant des machines avec les mêmes principes de filament qui produisent des pièces finales de haute qualité. Certaines de ces marques incluent Ultimaker, BCN, X, Y ou Z et 3DGence. Aujourd’hui, il est possible de trouver à la fois des machines FDM et FFF qui produisent des produits de qualité et abordables, et ces technologies sont désormais considérées comme une seule et même technologie.

Les avantages et les inconvénients du FDM/FFF​

Avec les machines FDM/FFF, terminer une pièce en quelques minutes ou quelques heures est possible, raccourcissant vos délais de création et accélérant par exemple votre processus de prototypage. Il est également possible d’imprimer des objets plus grands.

 Voici les avantages et les inconvénients de cette technique d’impression 3D :

Advantages du FDM/FFF

  • Le FDM/FFF est la méthode la plus rentable de fabrication de composants et de prototypes thermoplastiques.
  • En raison de la grande disponibilité des imprimantes FDM/FFF, les délais sont minimes et moins chers que les autres procédés de fabrication additive.
  • De nombreux matériaux thermoplastiques sont disponibles pour le prototypage, et certains matériaux de moulage par injection les plus courants peuvent être reproduits à l’aide de la technologie FDM/FFF.
  • La technologie est facile à utiliser.
  • Les thermoplastiques de production pris en charge offrent une stabilité mécanique et environnementale.
  • La technologie FDM/FFF rend possibles des formes complexes et des vides qui seraient autrement irréalisables.

Les inconvénients du FDM

  • Comparé à d’autres méthodes d’impression 3D, le FDM a la précision dimensionnelle et la résolution les plus faibles, ce qui le rend inadapté aux articles aux projets les plus délicats.
  • Les objets imprimés FDM/FFF possèdent des couches visibles ; le post-traitement est essentiel pour une finition lisse.
  • Les pièces imprimées FDM/FFF sont sujettes à la déformation.
  • Le poids de la couche supérieure peut provoquer des déformations sur les couches inférieures d’une impression.

FDM/FFF : matériaux et applications d'impression 3D​

Le FDM/FFF est le moyen le plus rentable de produire des pièces et des prototypes thermoplastiques personnalisés. Cette technologie peut être utilisée avec divers matériaux tels que le PLA, le PET, l’ULTEM ou le métal. Sculpteo propose trois options : PLA, Ultrafuse® 316L, et Ultrafuse® 17-4. 

L’impression 3D FDM avec un filament plastique tel que le PLA est un excellent moyen d’améliorer votre processus de prototypage rapide et de créer des prototypes fiables et fonctionnels. Notre plastique PLA utilise une imprimante 3D Big Rep, permettant d’imprimer de grandes pièces de 1x1x1m avec une bonne résolution.

Il est également possible d’utiliser la technologie FDM pour imprimer avec du métal, car le métal devient une alternative naturelle pour la fabrication d’objets plus performants. L’impression de filaments métalliques est le choix parfait pour l’outillage, les gabarits et fixations, les moules et autres pièces fonctionnelles, où la résistance et la durabilité sont nécessaires. Les matériaux Ultrafuse sont excellents pour les industries médicales, automobiles ou aérospatiales pour créer des prototypes fonctionnels et la production en série.

Dans l’ensemble, il existe quatre grandes catégories d’applications de cette technologie :

  • Prototypes fonctionnels
  • Outils de production et de fabrication
  • Modèles conceptuels
  • Pièces de qualité de fabrication

Il existe toute une gamme d’autres processus d’impression 3D à noter, comme le Selective Laser Sintering, Stereolithographie, Binder Jetting, HP Multi Jet Fusion, etc.

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