Frittage laser VS Jet de liant : Dedienne Multiplasturgy nous livre son retour d’expérience avec l’impression 3D

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Fleuron français de la plasturgie, le groupe normand Dedienne Multiplasturgy fait partie de ces entreprises qui ont très vite perçu les possibilités de l’impression 3D et ses avantages. La société qui a commencé à investir dans cette technologie il y a 20 ans déjà, a franchi cette année un nouveau cap en se dotant d’un atelier complet pour la fabrication additive. Axé sur la production en petites et moyennes séries, ce nouvel espace vise à répondre aux besoins évolutifs de ses clients, d’allègement des pièces, de réduction du temps de développement ou encore de personnalisation.

Sélectionnées selon des critères de typologies de matières et de qualité des pièces, les HP Jet Fusion 4200 et EOS P 810, sont les deux machines industrielles qui ont été retenues par l’entreprise. Pour vous faire découvrir les spécificités de l’une et de l’autre et les avantages de leur technologie, Primante3D a interrogé le Directeur général de Dedienne Multiplasturgy, Nicolas Jacquemin.

« nous avions la conviction que les machines étaient maintenant prêtes à produire des pièces techniques en série »

Nicolas Jacquemin directeur Général de Dedienne Multiplasturgy®

Nicolas Jacquemin

Nicolas Jacquemin bonjour, pourriez-vous nous présenter Dedienne Multiplasturgy et nous raconter sa genèse ?

Depuis plus de 70 ans, notre groupe conçoit et produit des solutions de plasturgie innovantes. L’association de ces technologies a donné naissance à notre concept MULTIPLASTURGY ® qui permet à nos clients d’avoir un guichet unique capable de lui fournir des assemblages complexes ou des solutions de substitution des pièces métalliques par des pièces plastiques ou composite.

Il y a un an le Groupe s’est doté d’un Atelier Dedienne 3D complet pour la fabrication additive axé sur la production en petites et moyennes séries. Qu’est-ce qui a motivé cette décision ? Jusqu’alors quelle était votre expérience avec cette technologie ?

Il y a vingt ans, nous étions la toute première société française à investir dans cette technologie, à cette époque, nous avions la toute première STRATASYS FDM 1650. La technologie n’étant pas mature pour partir en production, nous avions privilégié d’autres investissements tout en gardant une veille très active sur le sujet.

Cette veille nous a permis de nous forger notre opinion sur le niveau d’industrialisation des machines modernes et nous avons lancer une tranche d’investissement importante début 2019 car nous avions la conviction que les machines étaient maintenant prêtes à produire des pièces techniques en série (investissement de plus d’1,5 millions).

Responsable d’unité de fabrication et opératrices devant la

La responsable d’unité de fabrication et les opératrices devant l’EOS P810

Votre parc machine se compose de deux imprimantes 3D industrielles, la EOS P 810 fonctionnant par frittage laser et d’une HP Jet Fusion 4200 reposant sur un procédé à jet de liant. Qu’est-ce qui différencie le fonctionnement de ces deux technologies à lit de poudre ?

Avec la machine HP, on imprime sur la couche de poudre vierge un agent spécifique qui permet, après passage d’une lampe infrarouge, la fusion de la matière. L’avantage de cette technologie est d’avoir un temps de cycle qui est constant, quelle que soit la surface que l’on imprime et d’utiliser des matières biosourcées (PA11 à base d’huile de Ricin de chez Arkema).

Avec la machine EOS, ce sont deux lasers qui viennent fusionner la matière couche par couche. La technologie laser permet dans ce cas la fusion de la très technique matière HT23 (PEKK 23% fibres de carbone).

« il convient alors de bien optimiser les durées de fabrications et de bien planifier les productions »

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Masque imprimé avec la technologie Multi Jet Fusion (MJF) Matière : PA11

Ces procédés se distinguent-ils par une vitesse d’impression significative ? Quand est-il de la vitesse de refroidissement des bacs et de leur post-traitement ?

Là encore les techniques divergent car dans le cas de la machine d’impression 3D HP, le refroidissement se fait en dehors de l’imprimante, plusieurs modes et vitesses sont possibles. Pour la machine d’impresssion 3D EOS, le refroidissement se fait en partie dans la machine, il convient alors de bien optimiser les durées de fabrications et de bien planifier les productions afin que des phases d’attentes se trouvent dans des créneaux horaires qui soient le moins pénalisant possible.

Il faut aussi garder en tête que notre machine P810 transforme des matières plus hautes performances que notre machine HP qui est dédiée PA11. Il y a ainsi bien d’autres enjeux avec la P810 que le pur temps de cycle total.

Les technologies MJF et SLS sont des technologies industrielles qui offrent toutes les deux une précision dimensionnelle élevée. Pour autant, d’après votre expérience quelle est celle qui a l’avantage ?

D’après notre expérience, nous pouvons dire que la précision dimensionnelle est plus une affaire de placement des pièces et aussi de subtilité de programmation. Encore une fois, nos deux machines se veulent complémentaires en gamme de transformation. De plus, même si la précision de la machine n’était pas « suffisante », nous pourrions proposer à nos clients de passer par une phase de reprise d’usinage localisée. C’est ce qui fait notre distinction : avoir implanté des machines de fabrication additive 3D, dans une usine dédiée au concept Multiplasturgy®, ce qui nous permet des opérations de post production immédiatement en fin de cycle.

« D’un point de vue granulométrie, on obtient globalement la même chose, la taille des poudres étant très proches »

Démonstrateur complexe 3D imprimé par frittage Laser

Démonstrateur complexe 3D imprimé par frittage Laser avec du PEKK renforcé en fibres de carbone

Les sources d’énergie différentes utilisées par ces deux technologies pour fusionner les poudres, influe également sur l’apparence et la qualité des pièces. Quelle comparaison peut-on faire sur l’état de surface et les couleurs disponibles ?

Dans les deux cas, nos pièces sont, en sortie d’impression, de couleur noire. En effet, le procédé MJF, du fait de l’utilisation de l’agent de fusion, ne permet de réaliser que des pièces de couleur noire. Il en est de même avec le procédé de notre machine EOS, transformant du PEKK renforcé en carbone. D’un point de vue granulométrie, on obtient globalement la même chose, la taille des poudres étant très proches.

Que pouvez-vous dire sur les coûts des consommables et les coûts cachés ? Le SLS par exemple n’utilise pas d’agents et d’encres, ni non plus de têtes d’impression.

Il y a effectivement des coûts supplémentaires au simple prix de la poudre avec la technologie MJF, il convient donc de bien étudier ceci en phase d’investissement et d’en tenir compte dans les différents calculs.

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Rouages imprimés avec la technologie Multi Jet Fusion (MJF) sur PA11 avec une post-production peinture noire

Côté matériaux, y a-t-il une technologie qui offre plus d’options que l’autre, en termes de choix et de propriétés de résistance ?

Pour ce qui nous concerne, les deux technologies offrent de bonnes possibilités de parachèvement (reprise d’usinage, pose d’insert US, métallisation, peinture…) et c’est pour cela que nous avons choisi la technologie lit de poudre. Les matériaux étant différents, on ne peut pas directement comparer les pièces et leurs caractéristiques.

Enfin, avez-vous eu l’occasion de comparer ces deux technologies en termes de coûts et délais de livraison ?

Si on raisonnait à matière identique pour les deux technologies, l’avantage de la productivité irait à la technologie MJF qui a un temps de cycle fixe mais aussi, un refroidissement extérieur. En revanche, les dimensions de cuves de la machine HP sont inférieures à celles de l’EOS, cela limite donc la taille des pièces que l’on fabrique.