Si l’un des principaux atouts de l’impression 3D par apport aux techniques soustractives, réside dans sa capacité à utiliser juste la quantité de matière nécessaire et par conséquent générer moins de déchets, les économies réalisées sont plus discutables pour les procédés par fusion laser sur lit de poudre. Certes les procédés de type FDM peuvent générer du gaspillage, notamment en raison des structures de soutien nécessaires à la fabrication des pièces en surplomb, mais les procédés par fusion laser n’utilisent qu’une fraction de la poudre pour la fabrication de la pièce finale.
Le bac d’impression doit être en effet entièrement recouvert de poudre, avant que le laser ne puisse fusionner les particules pour former la première section de l’objet. Au final l’objet produit ne représente que 10% de la densité du bac rempli, soit 10 kg de matière pour produire une pièce de 1kg.
Le restant de poudre est plus ou moins altéré selon le type de matériau utilisé et le process. On retrouve particulièrement ce phénomène d’altération dans l’impression 3D métallique où les poudres se trouvant à proximité en tendance à s’agglomérer.
Pour répondre à ce besoin clef qu’est la récupération et recyclage des poudres métalliques après la fin du cycle d’impression 3D, une société américaine du nom de Kason a développé un système qui récupère et reconditionne les poudres métalliques usagées aux granulométries exigeantes.
Spécialisée dans les systèmes de tamisage et de traitement, l’entreprise vient de lancer 3D-ReKlaimer, un système de recyclage externe modulable, capable de récupérer les poudres métalliques utilisées dans toutes les technologies de fabrication additive métallique actuelles.
Fournie avec un système de transport de vide intégré qui transfère automatiquement les poudres usagées de la chambre de construction de l’imprimante 3D dans un récepteur / trémie de filtration situé au-dessus le système, l’unité peut également accepter des bouteilles de poudre usée connectées manuellement.
Le premier et le plus important travail de requalification des poudres récupérées, consiste à éliminer les particules contaminées. Pour ce faire, un système de tamisage système ultrasonique anti-colmatant appelé VIBROSCREEN, produit des vibrations inertielles qui font passer des particules de poudre métallique de taille moyenne à travers de petits trous du tamis. Les particules surdimensionnées qui pourraient compromettre la qualité de la prochaine impression sont récupérées dans un conteneur scellé.
Cet appareil permet le tamisage de poudres fines jusqu’à 25 microns, sans colmatage de maille. Fonctionnant en boucle fermée, le système peut être purgé avec un gaz inerte pour isoler la contamination des poudres sensibles de l’air ambiant et l’humidité. Kason précise en outre le caractère entièrement modulable de son système, de manière à répondre aux attentes des utilisateurs. Enfin, 3D-ReKlaimer est équipé de roulettes lui permettant d’intervenir sur plusieurs stations d’impression 3D.
Pour résoudre cette problématique et prolonger ainsi au maximum la durée de vie des poudres, des industriels explorent d’autres solutions. C’est notamment le cas du producteur allemand de matériaux d’impression 3D Advanc3d Materials, qui a développé une poudre de polypropylène (PP) pour le frittage sélectif laser. Alternative au polyamide 12, cette poudre spéciale dénommée AdSint PP flex a été stabilisée de manière à pouvoir travailler à 135 °C, contre 160-170 °C pour les poudres traditionnelles. Moins sujette au phénomène de thermo-oxydation, cette poudre vendue en dessous des 50 € le kg bénéficie d’un taux de recyclage de l’ordre de 80-100 %.
Côté fabricants, l’allemand EOS dévoilait il y a quelques mois son module périphérique IPCM M pro, pour le traitement et de recyclage des poudres.
