La guerre des lasers s’intensifie entre les constructeurs d’imprimantes 3D métal. Pour répondre aux besoins de pièces métalliques de grande taille de secteurs clefs comme l’aérospatial, l’énergie ou le naval, les fabricants redoublent d’efforts pour développer des technologies plus compétitives à grande vitesse. La dernière prouesse est signée BLT (Bright Laser Technologies Technologies). Le constructeur chinois a récemment dévoilé une imprimante 3D métal industrielle capable de fonctionner avec pas moins de 20 lasers.
Rappelons que jusqu’alors, l’approche prédominante pour la fabrication de très grandes pièces métalliques impliquait l’utilisation de techniques à dépôt de matière sous énergie concentrée (DED). Bien qu’elles offrent des volumes de fabrication et des vitesses de dépôt bien supérieurs à ceux des méthodes de fusion laser sur lit de poudre, ces atouts se font au détriment de la précision et de la
finition. Les systèmes à fusion laser présentent l’avantage d’une plus grande répétabilité et fiabilité.
Le premier coup de pied dans la fourmilière est arrivé en 2020, lorsque le fabricant allemand SLM Solutions (racheté par Nikon) a lancé son système grand format NXG XII 600. Une machine qui pour assurer son volume de fabrication considérable pour une imprimante 3D métal PBF (600 x 600 x 600 mm), embarque 12 lasers de 1 kW capables de fonctionner simultanément.
Désormais il faudra donc compter avec la dernière née du constructeur chinois BLT. Quelques mois seulement après le lancement de sa BLT-S100, un système qui pouvait déjà embarquer jusqu’à douze lasers de 500 W, le spécialiste de l’impression 3D métal PBF (Powder Bed Fusion) a surenchéri avec la BLT-800, une machine armée cette fois-ci de 20 lasers.
« nous avons déployé des dizaines d’imprimantes laser BLT-S800 à 20 dans les usines de nos clients, et leur fiabilité et leur convivialité ont été testées sur le marché »
Le système BLT-S800 à 20 lasers (crédits photo : Bright Laser Technologies)
Pièce de moteur de 27 kg imprimée avec le système BLT-S800. Réalisée via six lasers, l’impression a duré 175 heures (crédits photo : Bright Laser Technologies)
La mission assignée à cette imprimante 3D métal très grand format est d’accroître la productivité et d’optimiser le processus de production de ses utilisateurs. Couplé à son nombre record de lasers, son gros volume de fabrication 800 x 800 x 600 mm en font une solution dont on a hâte de voir les capacités à l’oeuvre. Le fabricant chinois cite l’exemple de production par lots à grande échelle de pièces industrielles telles que des aubes de turbine, des carters de moteur et des supports d’avion.
« En investissant une décennie dans l’impression grand format et multilaser, la BLT-S800 a excellé dans la stabilité du système », a commenté Eliza Duan, responsable du département des affaires internationales chez BLT. « Actuellement, nous avons déployé des dizaines d’imprimantes laser BLT-S800 à 20 dans les usines de nos clients, et leur fiabilité et leur convivialité ont été testées sur le marché. »
Si vous vous demandez pourquoi les fabricants n’ont pas été en mesure de proposer plus tôt des machines pouvant imprimer avec plusieurs lasers, ce qui permet mathématiquement de multiplier le nombre de pièces ou d’imprimer plus rapidement de grands composants, la réponse réside dans la complexité technique que représente le fonctionnement de plusieurs lasers en même temps.
Imprimer avec plusieurs lasers simultanément représente en effet un véritable exploit de coordination. On peut facilement imaginer les défis auxquels les ingénieurs de BLT ont dû faire face. Non seulement il faut s’assurer que les trajectoires des lasers ne se chevauchent pas, mais aussi gérer les émissions générées pendant l’impression, telles que les projections et les fumées provoquées lorsque les lasers entrent en contact avec la poudre.
À l’instar de SLM Solutions, pour éviter toute interférence entre ces émissions et les faisceaux laser, mais aussi garder les lentilles optiques propres, BLT a mis au point un système spécial de circulation d’air. Conçu selon les principes de la dynamique des fluides, ce système assure une coordination parfaite entre les tirs laser et l’élimination de la fumée.
L’officialisation du système BLT-S800 n’est pas un cas isolé, puisqu’il survient à quelques jours de l’annonce de Farsoon Technologies concernant une nouvelle série d’imprimantes 3D métal équipées de 16 lasers à fibre. Présentée lors du TCT Asia 2023, la nouvelle gamme comprend la FS1521M dotée d’une chambre de fabrication de 1 530 mm de diamètre sur 850 mm de hauteur, tandis qu’une variante appelée FS1521M-U offre une hauteur plus élevée de 1 650 mm. Les deux modèles sont équipés de 16 lasers à fibre de 500 watts visant à augmenter la productivité pour les applications d’impression 3D métal à grand échelle.
Si l’on en croit ses dernières déclarations, le plus gros volume de fabrication additive métallique pour un système à fusion laser sur lit de poudre, revient à SLM Solutions. Il y a un an, le fabricant allemand avait annoncé un nouveau système permettant la réalisation de très grandes pièces aux dimensions jamais vues : 3,0 x 1,2 x 1,2 mètres (LxlxH) ! Une capacité inédite que la société (à juste titre) n’hésitait pas à qualifier de révolutionnaire pour l’industrie.
