L’impression 3D métal, souvent associée aux techniques à fusion laser sur lit de poudre, se décline pourtant sous éventail de procédés bien plus large qu’il n’y paraît. Les technologies de dépôt de matière sous flux d’énergie dirigé (DED) par exemple, sont utilisées depuis plusieurs dizaines d’années déjà dans l’aérospatial. On observe également une montée de cette méthode dans le domaine de l’aviation civile, mais aussi l’industrie automobile et navale.
Le dernier grand nom du secteur à miser sur cette technologie est le fabricant canadien Burloak Technologies. Spécialisée dans les solutions de fabrication d’additive métalliques notamment pour l’aérospatiale et la défense, la société a dernièrement fait l’acquisition d’une imprimante 3D EBAM 110 de Sciaky, l’un des systèmes phares de la technologie DED.
Il faut dire que le DED ne manque pas d’atouts par apport aux techniques à fusion laser sur lit de poudre. Pour bien comprendre, rappelons que le DED est une méthode basée sur l’utilisation d’un flux d’énergie focalisée (soit un faisceau d’électrons soit un faisceau laser) qui vient faire fondre les matériaux au moment du dépôt. Les matières premières qui sont des poudres ou des fils métalliques, sont le plus souvent déposées par une buse montée sur un bras robotique 5 axes. Il en résulte une plus grande liberté de formes.
L’autre avantage des technologies DED et dont Buroloak Technologies compte bien tirer partie, réside dans leur capacité à faire de la réparation et de l’entretien. Avec cette méthode il est possible de recharger les parties endommagées d’une pièce, ou de déposer un revêtement en surface.
« fabriquer les mêmes pièces structurelles en titane à grande échelle en quelques jours »
Contrairement au frittage laser, les technologies DED ne sont pas non plus limitées par la chambre de construction. Il s’agit d’un des rares procédés de fabrication additive directe à pouvoir fabriquer des pièces au-delà du mètre, là où le frittage laser permet rarement de dépasser les 40 cm.
Le débit de fabrication, beaucoup plus élevé lui aussi, est un autre atout. Dans le cas présent, l’EBAM 110 qui est un système reposant sur l’utilisation d’un fil métallique fondu par un faisceau d’électrons, est capable d’imprimer des pièces jusqu’à 1778 mm x 1194 mm x 1600 mm. Le débit peut atteindre les 10 kg de matière/h.
En août dernier, le spécialiste de l’aérospatial Lockheed Martin avait témoigné des bénéfices du système EBAM 110. Seulement trois mois avaient été nécessaires pour produire un réservoir de satellite de 142 cm de diamètre, contre deux ans avec les techniques classiques.
« En utilisant des procédés soustractifs traditionnels, tels que le forgeage et l’usinage, la production de pièces en titane de cette taille pourrait prendre un an tout en générant une quantité importante de déchets », a déclaré Peter Adams , cofondateur et président de Burloak Technologies. « Notre système EBAM 110 nous permettra de fabriquer les mêmes pièces structurelles en titane à grande échelle en quelques jours. Nous sommes déjà engagés avec plusieurs utilisateurs finaux de l’aérospatiale qui ont entamé le processus de qualification avec nous. »
« Burloak Technologies utilisera les nombreux avantages d’EBAM pour produire des pièces plus rapides et moins chères »
Sciaky souligne en outre le prix très bon marché du fil métallique, et leur plus grande diversité (le catalogue Grainger répertorie 3790 produits de fil de soudage différents) par apport aux poudres AM. A titre d’exemple, le prix d’un fil de Titane 6AI-4V 0,9 mm avoisine les 58 $ / lb contre 120 $ / lb en moyenne pour une poudre de qualité AM.
Bien sûr les technologies DED n’ont pas que des avantages. L’état de surface étant de moins bonne qualité, les impressions nécessitent un post-traitement plus important. Une étape d’usinage est nécessaire pour finir les pièces.
La société Burloak Technologies prévoit la mise en service du système EBAM 110 pour le troisième trimestre de 2019. La machine se destinera dans un premier temps à la fabrication de grandes pièces d’aéronefs.
« Les systèmes EBAM de Sciaky sont le système d’impression 3D en métal à grande échelle, le plus vendu au monde, qualifiée de qualifiée pour les applications terrestres, navales, aériennes et spatiales. », a ajouté Scott Phillips, président et chef de la direction de Sciaky Inc. « Burloak Technologies utilisera les nombreux avantages d’EBAM pour produire des pièces plus rapides et moins chères pour ses clients du monde entier ».
