Impression 3D métallique
Conception de formes filigranes et de structures complexes
Avec les mots clés « impression 3D », l’industrie a trouvé une méthode pour réaliser la fabrication additive qui est en phase avec l’expression « complexité sans frais ». La fabrication 3D métallique présente de nombreux avantages. La réalisation de formes filigranes mais aussi de structures et géométries complexes sont aisément mises en œuvre. Par ailleurs, cette technologie ouvre les possibilités d’un process de fabrication limitant les besoins d’usinage.
Les différents procédés d’impression utilisant des matériaux métalliques comme matière d’apport sont divisés en Fusion du Bain de Poudre (Powder Bed Fusion), Dépôt d’Energie Directe (Direct Energy Deposition), extrusion de matière, projection de liant et projection de matière. Dans tous ces procédés, des composants complexes en trois dimensions sont créés par la structure de couches superposées.
Dans le domaine du Dépôt Direct d’Energie (DED) – aussi connu comme cladding laser – une distinction est aussi réalisée concernant la forme avec laquelle le matériau est injecté dans le process. Les termes DED-Poudre (DED-P) et DED-Fil (DED-W), pour wire, définissent le type de matériau d’apport.
Une application pour le DED est l’ajout de fonction sur un composant existant ou un outil. Conception personnalisée, flexibilité et performance économique sont les caractéristiques principales des procédés de fabrication additive.
La tête de traitement YC52 combine efficacité et flexibilité dans le soudage par dépôt laser avec poudre et vous permet de couvrir un large éventail d'applications. Des couches de dépôt quasiment exemptes de porosité avec une longue durée de vie peuvent être réalisées complètement indépendamment de la direction de travail. L’IDM Precitec est capable de mesurer la hauteur de couche pendant l’opération de construction laser.
Precitec propose le CoaxPrinter pour la fabrication additive laser avec fil d’apport. Le traitement de mise en forme du faisceau innovant permet d’apporter un véritable fil d’apport coaxial au faisceau dans le process. Ceci permet une maitrise du procédé complet indépendamment de la direction, y compris avec différents matériaux. Les procédés de fabrication additive avec fil offrent une manipulation aisée et un meilleur rendement car le fil est complètement utilisé.
Le dépôt de matériaux métalliques par laser (LMD) avec apport de fil devient de plus en plus précis avec un taux de déposition élevé et une haute résolution. En coopération avec l' IFSW, un Benchy impression 3D a été réalisé : Le petit navire est un modèle informatique 3D avec un large éventail de fonctionnalités géométriques difficiles à imprimer et qui touchent différents problèmes liés à la fabrication additive (DED) : des arcs, des cylindres, des surplombs, des surfaces lisses et des trous horizontaux.
Le CoaxPrinter permet le dépôt et la fusion du matériau indépendamment du sens de traitement grâce à un apport de fil coaxial au faisceau laser.
Dans les environnements où l'aérodynamisme joue un rôle crucial, l'utilisation de l'aluminium moulé devient impérative. Ce matériau est non seulement résistant et durable, mais il est également léger, ce qui en fait un choix privilégié pour les véhicules électriques. Le projet IMAGINE, subventionné par le gouvernement basque dans le cadre du programme Elkartek 2022-2023, a permis de produire avec succès un moyeu de roue de voiture. Le processus de fabrication a fait appel au dépôt de métal par laser avec fil, en utilisant le CoaxPrinter, un système d'optique laser avec alimentation par fil coaxial. La partie supérieure du moyeu a été imprimée en 3D à l'aide d'un fil de 1,2 mm de diamètre composé d'un alliage d'aluminium Al-5356 (AlMg5Cr). Les avantages sont évidents : le processus présente un taux de dépôt élevé et l'utilisation de 100 % des matériaux le rend à la fois flexible et économiquement efficace.
