Un nouvel acteur vient de rejoindre la course effrénée à l’innovation qui s’est engagée aux quatre coins du globe autour de l’impression 3D métal. Important producteur de systèmes de mesure de débit et d’air pour les industries de l’aérospatiale, de l’automobile, de l’éolienne et des essais de tunnels à travers le monde, l’américain Aeroprobe annonce avoir développé le premier procédé de fabrication additive capable de produire des pièces métalliques sans aucune fusion.
Développée depuis 10 ans par sa filiale MELD Manufacturing Corporation basée en Virginie, cette technologie du même nom baptisée MELD utiliserait à la place une technique par friction et pression. Si le procédé de Stratoconception développé par le Cirtes permet de réfuter cette première affirmation, les procédés d’impression 3D métallique actuels reposent il est vrai essentiellement sur l’utilisation de lasers ou de faisceaux électrons (SLM, DMLS, EBM…), ou plus récemment de fours de frittage pour les techniques proches du Mim ou à jets de liant (Desktop Metal, GE…).
Fonctionnant avec un bras robotique déposant de la matière comme le ferait une imprimante 3D FDM, la technologie MELD reprend le principe du soudage par friction « Friction Stir Welding (FSW) » breveté en 1991 par le Welding Institute (TWI, Royaume Uni). Le soudage FSW, qui peut se traduire par « friction-malaxage », est un procédé thermomécanique à l’état solide qui permet l’assemblage de pièces métalliques sans passer par la fusion et sans apport de matière. Dans le cas présent et plutôt qu’un laser, la chaleur nécessaire au processus est générée ici par la friction entre une barre métallique déposée par une tête outil en rotation et une plaque en métal.
« Notre système utilise une barre solide sans gaspillage, et les coûts des matières premières sont minimes »
Les avantages offerts par cette nouvelle technologie d’impression 3D sans fusion sont nombreux par apport aux solutions actuelles. A l’inverse des systèmes à laser dont le procédé par fusion provoque des défauts de porosité ou d’anisotropie, la technologie MELD produirait en effet des pièces plus solides et de meilleure qualité. L’absence de laser a un autre avantage, celui de proposer un système ouvert sans atmosphère contrôlé, et par conséquent moins contraignant en terme de sécurité et de santé. (incendie, inhalation des poudres…). L’autre avantage réside dans sa capacité à imprimer de plus grandes pièces que les systèmes à fusion laser sur poudre, également plus coûteux.
« Cette flexibilité signifie non seulement moins d’équipement et de coûts, mais aussi que MELD est évolutif et peut rendre les pièces plus grandes, meilleures et plus rapides que les autres processus. » Déclaré MELD Manufacturing Corporation. « Notre système utilise une barre solide sans gaspillage, et les coûts des matières premières sont minimes par rapport aux procédés à base de poudre et de fils. » La société met également en avant le caractère plus économe de sa solution, générant moins de gaspillage que les poudres et les filaments. Un point qui n’est pas abordé par MELD Manufacturing Corporation et qui semble être la limite d’un tel procédé par apport à d’autres techniques, est bien sûr sa précision et sa capacité à créer des formes complexes et en surplomb.
« MELD surmonte les barrières techniques des processus fondés sur la fusion »
Présentée par la société comme 10 plus rapide que les techniques à fusion sur lit de poudre, la technologie MELD offre aussi un plus large éventail de matériaux parmi lesquels l’aluminium, le cuivre, le carbure de silicium, le nikel, l’acier, le magnésium et des superalliages…. Enfin, avec ce système l’utilisateur pourra aussi bien créer de nouvelles structures, qu’imprimer sur des pièces préfabriquées pour faire de la réparation par exemple ou ajouter de nouvelles fonctions.
Officiellement lancée il y a quelques jour, la première machine à incarner cette nouvelle technologie sans fusion est le système « B8 ». Dotée d’un généreux volume de construction de 91 x 30 x 30 cm, cette imprimante 3D métal promet de nombreux applications dans le domaine de l’aéronautique et spatial ou de l’automobile pour la fabrication de prototypes ou de pièces finies. Tout premier client de MELD Manufacturing Corporation, l’Université d’Alabama, utilise actuellement une B8 dans le cadre de ses recherches sur le recyclage d’équipements militaires.
« J’étais très excité la première fois que j’ai vu la technologie MELD », déclare Paul Allison, professeur adjoint à l’Université d’Alabama. « Il était et il est toujours évident que MELD fournit une percée dans la technologie de fabrication qui surmonte les barrières techniques des processus fondés sur la fusion. Cette innovation est la raison pour laquelle j’étais impatient d’acheter une machine MELD et de travailler avec l’équipe de MELD à la recherche pionnière pour cette technologie.»
