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Actualité des entreprises

Le Cetim s’équipe d’une machine unique pour l’impression 3D métallique

Publication: 10 avril

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C’est une machine unique qui vient étoffer les moyens du Cetim (institut technologique de mécanique labellisé Carnot) en fabrication additive !...
 

L’imprimante 3D métal de Digital Metal sera en effet le premier et le seul exemplaire en France jusqu’à l’été 2018, en vertu d’un accord d’exclusivité signé avec le constructeur suédois. Une nouvelle opportunité de découvrir les atouts de ce procédé alternatif à ceux fréquemment utilisés dans la fabrication additive métallique.

L’impression 3D métallique se distingue sur de nombreux aspects des techniques de fabrication additive par fusion. En fabrication additive métallique, la grande majorité des machines met en œuvre des procédés de fusion laser sur lit de poudre. Il existe cependant une solution alternative, l’impression 3D métal, explorée au Cetim sur cette nouvelle machine du Suédois Digital Metal. Ce procédé se déroule en deux étapes. La première consiste à la mise en forme de la pièce par superposition de couches de poudres agglomérées par un liant organique projeté sélectivement par une rampe d’impression multijet. Cette phase n’est pas suffisante pour fournir une pièce de la résistance attendue. Après avoir éliminé le liant par combustion (déliantage), la pièce dite «  à vert  » est consolidée et densifiée dans un four de frittage pour donner la cohésion aux grains de poudre, afin d’obtenir un composant métallique fonctionnel.

De multiples avantages

Cette méthode présente plusieurs avantages par rapport à la fusion laser. Alors que cette dernière ne le permet pas, l’impression 3D Métal autorise l’empilage de pièces dans le volume de travail, et donc d’en produire une plus grande quantité dans le même lot de fabrication. Déjà augmentée grâce à une vitesse de fabrication supérieure, la productivité s’en trouve sensiblement accrue. Autre atout : l’impression 3D Métal peut traiter des pièces sans exiger de supports spécifiques durant leur fabrication, quelle que soit l’inclinaison des surfaces. Ceci induit un gain économique significatif sur la phase de finition des pièces, avec un coût de reprise en usinage limité, ainsi que sur la conception et la mise en œuvre. Globalement, le coût de fabrication peut diminuer d’un facteur de deux à cinq par rapport à la fusion laser.

En outre, l’impression 3D métal offre des précisions géométriques et dimensionnelles ainsi qu’un état de surface sensiblement meilleurs que ceux obtenus par la fabrication par fusion. Et surtout, elle est potentiellement accessible à tous les matériaux frittables, soit à quasiment tous les métaux, dont le cuivre et les aciers à outil ou fortement alliés, difficilement utilisables avec les procédés de fusion laser. La technologie est d’ores et déjà bien maîtrisée pour les inox 316L et 17-4PH et le sera dès 2017 pour l’inconel, le cuivre et le titane.

De l’unité à la moyenne série

L’impression 3D métal souffre d’une limitation. La masse des pièces fabriquées ne peut en effet pas dépasser quelques centaines de grammes. Le procédé se place cependant comme une alternative sérieuse à la fusion laser pour les fabrications de petites pièces complexes, à l’unité jusqu’en moyenne série (quelques milliers de pièces), dans de nombreux domaines dont le médical, l’aéronautique, l’horlogerie, etc.

Cette nouvelle machine doit permettre de le confirmer et d’explorer son potentiel d’évolution (le Cetim est le centre de transfert exclusif de la technologie du Suédois en France) au travers d’études de faisabilités et d’autres prestations proposées aux industriels.

http://www.cetim.fr/

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