MJF ou SLS : quel procédé pour des pièces en PA12 ?

Transparence : SLS Market exploite un système SLS et ne propose pas le MJF. La comparaison ci-dessous décrit les deux procédés en termes généraux et s’applique aux pièces en PA12 de n’importe quel fournisseur.

En bref

Pour la plupart des pièces fonctionnelles en PA12, les deux procédés conviennent. Choisissez le SLS lorsque la pièce doit être blanche ou teinte dans une couleur claire ou saturée. Choisissez le MJF lorsqu’une pièce grise ou noire est acceptable et que la tarification du fournisseur l’avantage pour votre quantité. Pour tout le reste, la maîtrise du procédé et la finition du fournisseur comptent davantage que le sigle.

Comment fonctionnent les deux procédés

Ce sont deux procédés de fusion sur lit de poudre. Une fine couche de poudre de PA12 est étalée sur une zone de fabrication chauffée, la section de la pièce est fusionnée, puis vient la couche suivante. La poudre non fusionnée soutient la pièce : aucun des deux procédés ne nécessite donc de structures de support.

La différence tient à la manière dont l’énergie atteint la poudre.

• SLS : un laser CO₂ balaie la section point par point et fusionne directement la poudre. Seule la poudre entre dans la pièce. Le temps de fabrication par couche dépend de la surface à balayer.
• MJF : une tête d’impression à jet d’encre dépose un agent de fusion sombre, qui absorbe la chaleur, là où doit se trouver la pièce, et un agent de détail autour du contour pour en affiner le bord. Des lampes infrarouges passent ensuite sur l’ensemble du lit et les zones recouvertes d’agent de fusion fondent. Le temps par couche est à peu près constant, quel que soit le nombre de pièces qu’elle contient.

La description du procédé fait l’objet du guide Qu’est-ce que l’impression 3D SLS.

Tableau comparatif

Ces valeurs sont typiques des procédés en général. Un fournisseur donné peut faire mieux ou moins bien selon la machine, les paramètres et le contrôle qualité.

La couleur : la différence la plus visible

Une pièce SLS est blanche parce qu’elle n’est constituée que de poudre blanche. Une pièce MJF est grise parce que l’agent de fusion sombre se mêle à la matière fondue, tandis que la peau extérieure capte de la poudre blanche. Ce gris est souvent irrégulier ; les pièces MJF sont donc couramment teintes en noir pour obtenir un aspect uniforme.

Le colorant est transparent : il ajoute de la couleur à la couleur de base et ne peut pas l’éclaircir. Une pièce SLS blanche peut donc être teinte en jaune, en rouge, en bleu ou dans toute autre teinte, et elle peut aussi rester blanche. Une pièce grise ne peut que foncer. Si votre pièce exige une couleur de marque, un code couleur pour distinguer des variantes ou un aspect blanc net, le SLS est la voie directe. Si la pièce doit de toute façon être noire, cette différence n’a pas d’importance.

Un point de plus pour les pièces blanches : le PA12 blanc non traité peut jaunir légèrement avec le temps sous l’effet des UV. Lorsqu’un aspect stable en extérieur est important, discutez de la teinture ou d’essais avec votre fournisseur.

Surface et détails

Les deux procédés donnent une surface mate au grain fin, dû à la poudre. Après sablage, le toucher est similaire. Les surfaces MJF sont souvent décrites comme un peu plus lisses et les arêtes comme un peu plus nettes, grâce à la couche plus fine et à l’agent de détail. Les grandes surfaces planes en MJF peuvent présenter des différences de ton gris avant teinture. Dans les deux procédés, l’impression finale dépend fortement de la finition : une pièce correctement traitée en surface issue de l’un a meilleure allure qu’une pièce simplement dépoudrée issue de l’autre.

Précision et gauchissement

La précision dimensionnelle se situe dans la même plage. Pour le SLS PA12, la convention habituelle est de ±0,3 % avec une limite inférieure de ±0,3 mm ; les chiffres annoncés pour le MJF sont du même ordre. Les deux procédés partagent les mêmes limites physiques : le retrait au refroidissement et le gauchissement des pièces longues, fines ou des grandes pièces planes. Les mesures de conception sont identiques pour les deux : épaisseur de paroi régulière, nervures sur les zones planes et absence de sections massives.

Propriétés mécaniques

Les pièces issues des deux procédés sont en PA12 dense et tenace, au comportement quasi isotrope. Les valeurs publiées de résistance à la traction et de rigidité se situent dans la même plage. Les pièces MJF présentent en général un écart plus faible entre la direction de fabrication et le plan des couches, tandis que l’allongement à la rupture varie avec les paramètres dans les deux procédés. Pour un boîtier, un support ou un montage typique, la différence n’est pas significative. Pour une pièce sollicitée près de sa limite, des éprouvettes provenant du fournisseur réel sont plus instructives que n’importe quel tableau général. Pour en savoir plus sur le matériau, consultez le guide du nylon PA12.

Coût et quantité

Aucun des deux procédés ne nécessite d’outillage, et dans les deux cas le prix d’une pièce découle du volume de fabrication qu’elle occupe, de son volume de matière et de la finition. Les machines MJF ont un temps de couche constant et des unités de fabrication plus grandes, ce qui favorise les jobs de production densément remplis. Les machines SLS existent dans de nombreuses tailles ; un système compact peut être rempli et lancé plus tôt avec un lot mixte de petites commandes. Le procédé le moins cher pour une pièce donnée dépend de la machine, du taux de charge et du modèle tarifaire du fournisseur : comparez donc des devis réels pour votre géométrie et votre quantité.

Comment choisir

Le SLS chez SLS Market

Nous imprimons du Nylon PA 12 blanc sur une EOS FORMIGA P 110 Velocis, nous sablons les pièces et traitons leur surface dans une DyeMansion Powershot DUAL et, lors d’une étape distincte, nous les teignons sur demande avec des colorants liquides du fabricant de colorants TCN ; les teintes sont présentées dans le catalogue de couleurs. Le périmètre et les limites de conception figurent sur la page du service d’impression 3D SLS.