La montée de l’impression 3D sur le segment métal se traduit par des systèmes de moins en moins coûteux et toujours plus compacts. Depuis trois ans, plusieurs start-ups innovantes dont Desktop Metal, sont arrivées sur le marché avec des solutions d’impression 3D métalliques plus petites et abordables, mais sans laser, reprenant le principe du MIM (Moulage par Injection de Métal).
Cette technique de fabrication indirecte métallique repose le plus souvent sur l’utilisation de fils ou de granulés plastiques chargés en métal. Une fois imprimée, la pièce doit passer par une étape de déliantage et une cuisson au four afin d’éliminer le liant et de fusionner les particules métalliques.
Ce que l’on espérait depuis plusieurs années, à savoir une imprimante 3D de bureau capable d’imprimer directement du métal par laser, la société Additive Technologies LLC a réussi ce tour de force ! Connue également sous le nom d’AddiTec, cette jeune pousse fondée en 2015 à Las Vegas, vient de créer la surprise en lançant la toute première imprimante 3D du genre : la μPrinter.
A l’instar des autres systèmes d’AddiTec (mais eux de la taille d’une armoire) cette machine est capable d’imprimer avec de la poudre métallique mais aussi du fil. Malgré son petit gabarit (390 x 390mm), l’imprimante permettrait de produire des pièces métalliques jusqu’à 160 x 120 x 450 mm.
LMD-WP : une technologie pour l’impression 3D de poudres ou de fils métalliques
Le procédé breveté LMD-WP développé par AddiTec est une technologie similaire au dépôt d’énergie directe (DED), exploité notamment par Optomec. Celui-ci repose sur l’utilisation d’un flux de poudre métallique (ou un fil métallique injecté) comme matière première ainsi qu’une source d’énergie – dans le cas présent trois rayons laser de 200 W, soit un total de 600 W pour fondre le matériau. Une configuration à 5 lasers de 1000 watts est également disponible sur la machine.
Inédite dans l’industrie, la technologie LMD-WP d’Additec est capable de basculer de la poudre au fil métallique sans changement de buse. Ce qui signifie qu’une seule imprimante µPrinter peut être utilisée dans le cadre de plusieurs applications de recherche.
L’imprimante a également l’avantage de pouvoir traiter des fils de soudage. Disponible à moins de 10 $ sur le marché, ce matériau bon marché permet donc de faire des économies importantes sur les coûts de production. Il est en outre possible de mélanger différents matériaux / alliages comme l’Inconel 718, au sein d’un même composant en utilisant plusieurs alimentateurs AddiTec.
« Notre objectif est de fournir la μPrinter en tant que point d’entrée »
Parmi les fonctionnalités intéressantes on notera notamment la présence de capteurs intégrés. Disponibles via une sortie USB, ils permettent de surveiller la pression d’alimentation, la température de la chambre, le niveau d’oxygène, ou encore le niveau de particules. Très pratique aussi, une fonction de « coupe-fil automatique », permet en cas d’échec de l’impression, de revenir au point de défaillance, couper le fil d’alimentation et de relancer le processus.
Extrêmement précis par rapport aux procédés LMD / DED classiques, la technologie LMD-WP permet de la même manière de faire de l’entretien ou de la réparation de pièces existantes lorsqu’elle est utilisée avec de la poudre. Avec son système de surveillance intégrée et ses nombreuses fonctionnalités automatisées, la μPrinter vendue 90 000 $ (contre 300 000 $ en moyenne) se destine aux entreprises souhaitant se lancer dans l’impression 3D métal et recherchant une solution complète.
« Notre objectif est de fournir la μPrinter en tant que point d’entrée, pour l’évaluation du processus, puis de permettre aux clients d’utiliser le même processus à l’échelle supérieure avec une imprimante 3D Additec plus grande, ou une conversion CNC hybride, pour créer de très gros composants. Grâce à son atmosphère étanche et remplie d’argon, les pièces imprimées sont exemptes d’oxydation. » Souligne Additec.
AddiTec construit des systèmes de fabrication additive et des machines CNC hybrides (3 à 5 axes) de haute qualité pour les industries de l’aérospatiale, du nucléaire, de l’énergie, de la médecine, de l’automobile et du sport. Elle a également développé un système très novateur appelé TriAx 3D. En attente du brevet, il permet le dépôt bimode de métaux (poudre ou fil) via plusieurs lasers pour assister les imprimantes 3D et les machines CNC. Le module peut utiliser jusqu’à 8 lasers de 4 kW, pour une vitesse de dépôt de 45 kg par heure.
Articles relatifs à l’impression 3D métal
10 exemples d’applications en impression 3D métal
