5 types de procédés d'impression 3D métal et leurs matériaux

La fusion laser sélective compte parmi les méthodes d'impression 3D métal les plus répandues. Un laser de forte puissance fait fondre de la poudre métallique pour produire la pièce finale couche par couche. Le SLM permet d'obtenir des pièces très détaillées, très résistantes et dotées de performances mécaniques remarquables.

Matériaux : De nombreux métaux, dont les alliages de titane, l'acier inoxydable, l'aluminium et l'Inconel, sont couramment utilisés en SLM. Ces poudres métalliques associent un excellent rapport résistance/poids à une haute résistance à la température, ce qui les rend idéales pour les secteurs de l'aérospatiale et de l'automobile.

Le SLM est particulièrement adapté à l'impression 3D métal sur mesure, car il permet de produire des géométries complexes qu'il serait trop difficile, voire impossible, d'obtenir avec les techniques de fabrication conventionnelles. Si vous avez besoin de pièces spécifiques, le SLM est donc une solution intéressante, car il réduit les coûts d'outillage et les délais de mise sur le marché.

L'EBM, ou fusion par faisceau d'électrons, est un procédé de fusion sur lit de poudre semblable au SLM, dans lequel la poudre métallique est fondue par un faisceau d'électrons au lieu d'un laser. Ce procédé sert principalement à produire des pièces pour l'aérospatiale, le médical et la défense, car il permet de fabriquer des pièces denses et hautes performances.

Matériaux : L'EBM est généralement utilisé pour les alliages de titane comme le Ti-6Al-4V, appréciés pour leur résistance, leur légèreté et leur biocompatibilité. Il peut donc s'avérer particulièrement utile pour l'usinage sur mesure de pièces pour lesquelles le titane est requis en raison de ses propriétés particulières. Comme le faisceau d'électrons à haute énergie travaille sous vide, les pièces obtenues sont très denses et exemptes d'oxydation, ce qui renforce leur résistance. Des contraintes résiduelles plus faibles, un point capital dans l'industrie lourde, constituent un autre avantage de la fabrication par EBM.

Le terme Direct Energy Deposition (DED), ou dépôt sous énergie concentrée, désigne une forme d'impression 3D métal dans laquelle une matière première métallique est fondue sur un substrat à l'aide d'une source d'énergie focalisée, comme un laser ou un faisceau d'électrons. Ce procédé est considéré comme extrêmement flexible : les pièces peuvent ainsi être largement personnalisées, réparées ou modifiées.

Matériaux : De nombreux matériaux peuvent être mis en œuvre en DED, notamment les aciers inoxydables, les alliages de titane, l'Inconel et les alliages cobalt-chrome. Ces matériaux sont généralement choisis pour leur résistance à la corrosion et à la chaleur ainsi que pour leurs propriétés mécaniques.

Le DED est en outre souvent utilisé pour l'usinage sur mesure, car il ajoute de la matière à des composants existants pour des réparations ou des modifications de conception, sans qu'il soit nécessaire de refabriquer entièrement la pièce.

L'extrusion de métal, ou dépôt de fil fondu (FDM) métal, fonctionne comme le FDM plastique classique, à ceci près que les filaments thermoplastiques sont remplacés par des filaments métalliques. Ces filaments, composés d'un mélange de poudres métalliques et de liants, sont extrudés couche par couche à travers une buse chauffée pour former la pièce souhaitée.

Matériaux : L'extrusion de métal peut être réalisée avec différents matériaux comme l'acier inoxydable, le bronze et l'aluminium. Ces matériaux représentent souvent un compromis entre les exigences de la pièce (résistance, ductilité et coût). Cette méthode est couramment utilisée pour l'impression 3D métal sur mesure en petites séries ou pour des pièces destinées au post-traitement. L'extrusion de métal permet également une production à grande échelle, ce qui en fait un choix flexible pour les entreprises proposant des services d'impression 3D métal.

Conclusion

Le SLM, l'EBM, le DED, la projection de liant et l'extrusion de métal transforment tous des métaux pour des applications 3D, mais chacun présente des avantages qui lui sont propres en fonction des propriétés des matériaux, de la complexité des pièces et des applications finales. Si vous souhaitez produire des pièces usinées sur mesure pour l'aérospatiale, l'automobile ou le médical, l'impression 3D métal permet désormais d'atteindre la flexibilité et la haute précision qu'exige la fabrication moderne. Contactez-nous pour choisir la méthode d'impression 3D et le matériau adaptés à la fabrication de pièces hautes performances pour vos applications spécifiques.