Depuis 4 ans, le segment de l’impression 3D métallique fait l’objet d’un grand nombre d’innovations, parmi lesquelles l’arrivée de procédés dits « Mim Like ». Dérivée du moulage par injection, cette technique consiste à utiliser le plus souvent des filaments contenant de la poudre métallique mélangée à un liant (cire + polymère). Pour obtenir une pièce solide et dense, la pièce verte obtenue, c’est à dire brute, doit ensuite subir un traitement de déliantage et de frittage permettant d’éliminer le liant et fusionner les particules métalliques.
Cette semaine, c’est Forward AM, la branche d’impression 3D de la société chimique BASF, qui a lancé un nouveau filament métallique appelé Ultrafuse 17-4. Tout comme son prédécesseur l’Ultrafuse 316L, ce filament chargé en acier inoxydable, se caractérise notamment par sa capacité à être utilisé « sur n’importe quelle imprimante FFF conventionnelle à matériau ouvert », affirme BASF.
L’autre atout de ce matériau, c’est sa teneur en poudre métallique par apport au liant. Là où chez d’autres filaments métalliques, on observe généralement des ratios de 50 à 80%, celui de BASF atteint les 90% de métal. Selon son fabricant, ce ratio permettrait d’assurer une extrusion plus régulière ainsi qu’une meilleure qualité de surface et fiabilité des pièces.
L’Ultrafuse 17-4 PH se caractérise aussi par son excellente résistance mécanique et dureté, qu’il parvient à conserver jusqu’à une température de 315 ° C. Toutes ces caractéristiques en font un matériau particulièrement adapté à la réalisation de composants se trouvant dans des environnements corrosifs, mais aussi des pièces soumis à des charges élevées comme des outils, des gabarits, des montages, ou encore des prototypes fonctionnels.
« Nous avons filamenté plus de 10 métaux différents, du titane aux aciers pour outils et plusieurs matériaux alternatifs »
« Ultrafuse 17-4 PH est le résultat exceptionnel de notre fort engagement en R&D », commente Firat Hizal, chef du groupe Metal Systems, BASF 3D Printing Solutions. « Nous avons filamenté plus de 10 métaux différents, du titane aux aciers pour outils et plusieurs matériaux alternatifs pour imprimer des structures de support au cours de cette année. À l’avenir, nous continuerons à introduire les nouveaux filaments que le marché et nos clients exigent. Nous avons déjà mis en place un réseau de distribution qui collabore étroitement avec nos partenaires de services de déliantage et de frittage dans différentes régions et peut ainsi fournir une solution intégrée de bout en bout. Nous sommes fiers d’étendre notre gamme avec Ultrafuse 17-4 PH. »
Il convient de préciser qu’en dépit de sa température d’extrusion de seulement 230-250C, une plage disponible sur la plupart des imprimantes 3D de bureau, ce filament ne se destine pas à « Monsieur tout le monde ». Les opérations de déliantage et de frittage nécessitent en effet l’utilisation d’un four capable d’atteindre les températures nécessaires (jusqu’à 1500 °C) pour traiter l’acier 316L. Les utilisateurs disposant de ce genre d’équipements à plusieurs milliers d’euros, devront par ailleurs utiliser une plaque de construction en verre avec revêtement en kapton, et le plus important, une buse en acier trempé pour résister à l’usure des fines particules métalliques.
Bien sûr, Forward AM n’est pas la seule entreprise à cibler le marché des matériaux métalliques FDM. Le premier à avoir proposé des filaments avec une telle teneur en métal, s’appelle Virtual Foundry et c’était il y a 4 ans. Née d’une campagne Kickstarter en 2015, cette entreprise américaine propose aujourd’hui une gamme de 10 filaments métal, dont l’aluminium 6061, le bronze, le fer à haute teneur en carbone, le cuivre et l’acier inoxydable 316L.
Du côté des fabricants de machines, MarkForged et Desktop Metal, tous deux spécialisés dans l’impression 3D métal et composite à dépôt de fil, ont ajouté cette année le cuivre pur à leurs matériaux. Pour ceux qui ne disposeraient pas de l’équipement requis, il est possible d’expérimenter les filaments métalliques de BASF sur son service d’impression 3D Sculpteo. Le prix de l’impression est automatiquement calculé au moment de transférer votre fichier sur le site selon différents paramètres comme les dimensions de la pièce et la finition.
