L'impression 3D de métaux utilise des méthodes de pointe telles que DMLS, SLM et Binder Jetting pour transformer les dessins numériques en pièces métalliques durables et complexes avec une précision remarquable.
Frittage direct de métaux par laser (DMLS)
L'une des techniques les plus répandues, le DMLS utilise un laser de forte puissance pour fusionner de manière sélective de fines couches de poudre métallique. Chaque couche est construite avec une extrême précision, souvent 20-60 microns d'épaisseur, ce qui permet d'obtenir des composants denses et durables adaptés aux applications aérospatiales, automobiles et médicales.
Fusion sélective par laser (SLM)
Similaire au DMLS mais avec une fusion complète des particules métalliques, le SLM produit des pièces aux propriétés mécaniques équivalentes ou parfois supérieures à celles des métaux forgés. Elle est idéale pour les composants structurels qui nécessitent une grande solidité et une grande résistance à la fatigue.
Fusion par faisceau d'électrons (EBM)
Utilisant un faisceau d'électrons au lieu d'un laser, l'EBM fonctionne sous vide, ce qui réduit l'oxydation et en fait une méthode idéale pour les métaux réactifs comme le titane. Cette méthode est courante dans l'aérospatiale et les implants orthopédiques, où la pureté des matériaux est essentielle.
Jetting de liant métallique
Dans ce processus, un agent liant "imprime" la pièce couche par couche à l'aide de poudre métallique, puis la fritte dans un four. Le jet de liant est plus rapide que la plupart des méthodes basées sur le laser, ce qui le rend intéressant pour la production de plus grands volumes.
Quels sont les avantages de l'impression 3D sur métal ?
L'impression 3D de métaux offre une liberté de conception inégalée, une production rapide et une résistance exceptionnelle, ce qui change la donne pour la fabrication moderne.
Liberté de conception sans limites
La fabrication traditionnelle limite souvent la géométrie en raison de contraintes d'outillage. L'impression 3D de métaux élimine ces obstacles et permet de créer des canaux internes, des structures en treillis et des courbes complexes en une seule fois, ce qui était impossible auparavant.
Léger sans compromettre la solidité
En optimisant les conceptions avec des motifs en treillis, il est possible de réduire le poids jusqu'à 60% tout en conservant, voire en améliorant, l'intégrité structurelle. Cette caractéristique est particulièrement précieuse dans les secteurs de l'aérospatiale et de l'automobile, où chaque gramme compte.
Du prototypage à la production plus rapidement
L'impression 3D de métaux raccourcit considérablement les délais de développement. Un prototype fonctionnel qui prendrait 6 à 8 semaines avec l'usinage traditionnel peut être produit en seulement 7 à 10 jours, ce qui accélère le lancement des produits et réduit les coûts de recherche et développement.
Efficacité des matériaux
Les méthodes soustractives gaspillent souvent de grandes quantités de matériaux. La fabrication additive métallique utilise jusqu'à 90% de la poudre de matériau dans la pièce finale, ce qui réduit les coûts et l'impact sur l'environnement.
Fabrication à la demande
Les entreprises peuvent imprimer des pièces lorsqu'elles en ont besoin, ce qui minimise les coûts de stockage et réduit les temps d'arrêt dus aux perturbations de la chaîne d'approvisionnement, un avantage que de nombreuses entreprises ont découvert lors des récents défis logistiques mondiaux.