Qu'est-ce que l'impression directe en métal ?
L’impression directe en métal (DMP), également connue sous le nom de « frittage laser direct de métal (procédé DMLS) », est une technologie de fabrication additive qui produit des pièces complexes en métal de haute qualité à partir de données 3D de CAO. Dans la machine, un laser de haute précision est dirigé vers des particules de poudre métallique de façon à fabriquer de manière sélective de fines couches métalliques horizontales successives. Cette technologie de pointe permet de produire des pièces métalliques de formes complexes impossibles à réaliser au moyen des technologies de fabrication soustractive ou de moulage traditionnelles. Différents métaux fonctionnels sont disponibles pour imprimer des conceptions, des prototypes jusqu'aux séries de production pouvant comprendre jusqu’à 20 000 unités.
Technologies métalliques de fabrication additive
Impression directe en métal (DMP)
Utilisez cette technologie pour améliorer la fonctionnalité, alléger et/ou consolider les composants en une seule pièce. Une imprimante 3D pour impression directe en métal (DMP) utilise un laser pour souder de fines couches de poudre métallique et produire des pièces métalliques très complexes. L’impression directe en métal offre une souplesse de conception illimitée et surmonte les limites des techniques de fabrication traditionnelle, en termes de géométrie et de rétention de surface. Les coûts de fabrication ne dépendent pas de la complexité des pièces, mais plutôt de leur volume. L’impression directe en métal est donc idéale pour la fabrication de composants compacts aux formes anatomiques très complexes, de canaux internes, de textures de surface complexes, de treillis internes et de détails très précis. Les technologies de fabrication additive et soustractive peuvent être combinées pour rentabiliser au maximum les coûts par pièce.
Série de buses d'extrusion alimentaire produites avec la technologie DMP sur l'imprimante DMP Flex 350.
L'impression directe en métal (DMP) est-elle plus performante que les procédés de frittage laser direct en métal (DMLS) et de fusion sélective par laser (SLM) ?
La technologie de base est la même : Un laser soude de manière sélective de fines couches de poudre métallique. La différence se trouve au niveau des détails et de l’expérience. Les imprimantes DMP de 3D Systems ont été utilisées pour fabriquer plus de 500 000 pièces métalliques. Cette expérience a été mise à profit pour mettre au point des imprimantes 3D de métal robustes offrant répétabilité, pièces de qualité, productivité et faible coût total d'exploitation. Les modules d’impression amovibles (RPM) permettent un échange en 1 heure et offrent une disponibilité 24 h/24, 7 jours/7. La chambre à vide autorise une teneur en oxygène (O2) <de 25 ppm qui permet d'obtenir des propriétés de pièces uniformes et une utilisation complète de la poudre, et donc d'optimiser la réduction des déchets. Lorsque la qualité des pièces, le volume et l’efficacité sont de première importance, l'impression directe en métal (DMP) est le choix idéal pour l’impression 3D.
Consolidation de pièces de 20 à 1 dans un échappement de formule 1 imprimé en 3D sur une imprimante DMP 350.
Que signifie exactement « fusion du lit de poudre » (PBF) ?
La fusion du lit de poudre (PBF) est un terme qui englobe toutes les technologies qui fondent et fusionnent sélectivement la poudre de métal et de plastique pour fabriquer des pièces complexes directement à partir de fichiers de CAO. Les méthodes de PBF utilisent soit un laser (DMP/DMLS/SLS) soit un faisceau d’électrons (EBM) et diverses approches pour étaler ou appliquer la poudre à l’aide de rouleaux ou de lames. L'impression directe en métal (DMP) est une technologie d'impression 3D de métal par laser qui applique le matériau dans les deux sens (revêtement bidirectionnel). Elle utilise une chambre à vide pour assurer une exposition constante à l'oxygène de <25 ppm afin d'obtenir des propriétés élevées de pièces répétables, ainsi qu'un module d'impression amovible (RPM) pour garantir un échange rapide et une disponibilité 24 h/24, 24 jours/7.
Structures internes en treillis dans une chambre de combustion pour l'ESA (Agence spatiale européenne) produites sur imprimante DMP.
En quoi la technologie de jet de liant métallique diffère-t-elle des technologies DMP/DMLS/SLM ?
Avec ce procédé, un agent liant maintient les particules de poudre ensemble, couche par couche. Le procédé de production d’une pièce (verte) est plus rapide que tous les autres procédés de lit de poudre, mais il ne s’agit que d’une étape d'une longue série. Le post-traitement – polymérisation, dépoudrage, frittage, infiltration, recuisson et finition de la pièce – prend souvent plus de temps que la création de la première pièce verte. Les principaux avantages perceptibles du jet de liant métallique sont la vitesse de production de la pièce verte ainsi que les coûts réduits. Les principales limites des pièces produites par jet de liant métallique sont leurs propriétés mécaniques. Les pièces produites par jet de liant métallique présentent une porosité relativement importante et irrégulière, qui diminue leur densité. L'effet qui en résulte sur les propriétés mécaniques rend les pièces inadaptées aux applications nécessitant des propriétés mécaniques répétables et solides.
Aujourd'hui, les pièces qui ont le niveau de détail et les exigences de résistance mécanique de ces injecteurs de carburant ne peuvent pas être produites avec les technologies de projection de liant métallique.
