Si le volume de construction a pendant longtemps été un frein au développement de la fabrication additive, de nouvelles méthodes, y compris sur le segment métal, sont en train de lever cette barrière. Témoignant de cette tendance, la société australienne Titomic a annoncé hier le lancement de la plus grande imprimante 3D métal au monde.
Dévoilée dans son usine à Melbourne, en Australie, la machine de la taille d’un bus est capable d’imprimer des pièces jusqu’à 9 m de long x 3 m de large x 1,5 m de haut, soit bien au-delà du volume offert par la fameuse ATLAS de GE Additive.
Comme tant d’autres systèmes de fabrication additive apparus ces derniers temps, (Vader Systems, Aeroprobe…) cette nouvelle technologie appelée Titomic Kinetic Fusion s’affranchit des contraintes propres aux méthodes d’impression 3D à fusion laser sur lit de poudre. Le nouveau système proposé par Titomic, repose sur un procédé de pulvérisation à froid qui n’est pas sans rappeler celui de son compatriote Spee3D et son imprimante 3D LIGHTSPEE3D.
Une technique d’impression 3D métal par pulvérisation à froid
Connue aussi sous le nom « cold spray », la pulvérisation à froid est une technique née en Russie dans le milieu des années 80 à l’Institut theoretical and applied mechanics. S’effectuant dans un environnement qui ne dépasse pas les 100 °C d’où son nom, elle consiste à accélérer des gaz (azote ou hélium) à des vitesses supersoniques dans une buse spécifique dite « De Laval ». A mesure que la température du gaz augmente, sa vitesse croît. Des poudres sont alors injectées dans ce flux pour être projetées à très haute vitesse sur un substrat.
L’Organisation australienne de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO), a adapté cette méthode traditionnelle de métallisation froid à la fabrication additive métallique. Pour l’aider dans ses travaux, la société s’est associée à Force Industries, spécialiste dans la R&D d’équipement sportif, afin de développer le procédé qu’il a ensuite breveté. La technologie Titomic Kinetic Fusion est désormais commercialisée par Titomic.
Une vitesse d’impression 3D de 45 kg de matière par heure
Impressionnant par sa taille, le système d’impression 3D grand format proposé par Titomic fonctionne avec pulvérisateur commandé par un bras robotisé qui vient superposer les couches de poudres métalliques. Le revêtement résulte en fait de l’empilement des particules de matière qui se lient et se déforment plastiquement à l’impact. L’imprimante 3D de Titomic est capable d’imprimer de très grandes pièces telles que des ailes d’avion par exemple, des structures métalliques pour l’industrie navale ou des cadres entiers de vélo.
En plus de son gros volume de construction, la technologie Titomic Kinetic Fusion fonctionne à des vitesses phénoménales. Selon Jeff Lang, PDG et directeur de Titomic, il serait possible d’imprimer environ 29 kg de matière par heure, contre en moyenne 1 kg en 24 heures pour les solutions actuelles. « Si nous devions fabriquer un vélo sur une imprimante standard, il serait imprimé en trois sections cela prendrait 60 heures. Le nôtre prend seulement 25 minutes et est imprimé en une seule pièce. » A déclaré Simon Mariott, Operating officer chez Titomic.
En plus des avantages communs aux autres technologies d’impression 3D que sont la rapidité, la réductions des coûts, la réalisation de géométries complexes sans fixations, Titomic Kinetic Fusion permet aussi de travailler des matériaux dissemblables pour imprimer de grandes structures homogènes avec des propriétés améliorées.
Contrairement aux procédés d’impression 3D à fusion laser sur lit de poudre, la technologie Titomic permet en outre d’atténuer les problèmes d’oxydation. Il n’y a pas non plus de distorsion liée à la chaleur. Les matériaux conservent leurs propriétés et sont comparables aux matériaux coulés et corroyés.
Côté matériaux, les imprimantes 3D de Titomic seraient compatibles une large gamme de métaux, tels que le titane par exemple, et de nombreux alliages. Comme en témoigne la photo ci-dessus, la start-up australienne travaille également en partenariat avec des fabricants de robotique et d’équipement leaders sur le marché tels que ABB, pour créer des machines sur mesure.
Titomic s’associe au géant de la construction navale Fincantieri
La technologie d’impression 3D grand format proposée par Titomic suscite déjà beaucoup d’intérêt chez les industriels. Il y a quelques jours, la jeune pousse australienne signait un protocole d’accord avec la division australienne de Fincantieri, l’un des plus grands groupes de construction navale au monde. Dans un secteur où les techniques classiques d’usinage entraînent beaucoup de déperditions de matière, le géant italien qui compte 20 chantiers navals répartis sur quatre continents, compte bien exploiter cette technologie pour réduire ses coûts.
Le Mémorandum d’entente qui commence immédiatement et va durer 12 mois, permettra à Titomic et Fincantieri de travailler ensemble pour exploiter le potentiel d’applications du procédé d’impression 3D Titomic Kinetic Fusion.
Titomic vise d’autres marchés, tels que celui du cycle, l’aéronautique, l’automobile et l’énergie. La société développe aussi une cellule de polissage robotisée qui sera capable d’automatiser le processus de finition des pièces produites selon ce procédé.
*crédits de toutes les photos : Titomic
