Selon des procédés innovants et les nouvelles imprimantes 3D disponibles sur le marché, depuis ces dernières années, l’impression 3D métal est en perpétuelle croissance. Les procédés de fabrication ne cessent aussi de se développer pour laisser place à des processus qui deviennent de plus en plus abordables, sans oublier aussi les matériaux utilisés qui s’élargissent aussi…

Quels sont les grands intérêts de l’impression 3D métal ?

Les intérêts de l’impression 3D métal sont nombreux, nous venons tout juste de stipuler un point très important : celui qui est relatif au coût par pièce réalisée. Un coût qui est beaucoup plus abordable face aux pièces faites selon les méthodes d’usinage traditionnelles. Cela représente déjà un énorme avantage.

Ce premier avantage convient parfaitement à de nombreux secteurs industriels comme l’aéronautique, l’automobile ou le secteur médical. Pour l’impression 3D métal, un autre avantage est celui de pouvoir créer des pièces métalliques complexes.

Les professionnels ont désormais le choix selon les différentes imprimantes 3D disponibles sur le marché et cela, en fonction de leurs besoins et de leurs activités. Fusion sur lit de poudre, dépôt de métal où systèmes hybrides, stéréolithographie pour le métal, entre applications, matériaux et technologies, tout est permis ! 

Quelles sont les technologies d’impression 3D ?

La fusion sur lit de poudre est l’une des technologies de l’impression 3D, elle a vue le jour dans les années 1970. Son principe repose sur une source d’énergie qui vient fusionner ou fritter une poudre métallique qui sera travaillée couche par couche jusqu’à finalisation de la pièce souhaitée. Toujours sur ce même principe et, dès les années 1990, c’est la technologie DMLS (Direct Metal Laser Sintering) qui reste la plus connue dans le domaine de l’impression 3D.

Une autre technologie est le dépôt de métal, c’est une technologie dont la méthode a été développée par l’Irepa Laser, selon la CLAD (Construction Laser Additive Directe). C’est un faisceau laser qui agit tel un cordon de soudage, à l’inverse de la technologie précédente, la fusion sur lit de poudre, ici, l’impression se fait directement sur la pièce.

Pour ce qui concerne la technologie qui utilise les systèmes hybrides, c’est dans les années 90 que cette méthode développée par le CIRTES est née. Ce processus combine la fabrication additive et l’usinage ; de même la stratoconception.

Tout débute par un logiciel CAO un fichier STL qui se décompose selon différentes strates dans lesquelles des inserts et des renforts sont positionnés. C’est chacune des strates qui seront fabriquées en métal selon différentes techniques : par micro-fraisage, à la découpe fil ou à la découpe laser, autres encore, et, ces pièces restituées seront ensuite assemblées pour la pièce finalisée.

La technologie Cold Spray est aussi un procédé de projection à froid. Le principe est de lier entre elles des poudres métalliques sur un support en les projetant à froid.

Pour ce procédé on utilise de l’hélium et justement, pour cette raison et pour une question de coût, cette technique reste peu utilisée. La manipulation de métal liquide par magnétisme ou encore la technologie inspirée du Metal Injection Molding sont d’autres méthodes développées par des fabricants eux-mêmes.

Quels sont les métaux compatibles ?

En fabrication additive, parmi les métaux les plus utilisés on trouve, un alliage d’aluminium qui est très utilisé pour des pièces où le poids à son importance, c’est le cas en aéronautique et pour l’automobile.

L’acier reste prisé pour l’industrie et il reste le métal le plus utilisé. Sinon, le cobalt, le chrome, le gallium comptent dans les fabrications pour le secteur médical, le titane également pour sa résistance à la corrosion

En joaillerie, ce sont les métaux précieux qui sont employés, ainsi, l’or, l’argent ou le bronze.

Quels sont les principaux acteurs de la fabrication additive ?

De nos jours, ces acteurs de l’impression 3D métal sont de plus en plus nombreux, mais persistent quand même les pionniers.  Ce sont notamment, l’américain 3D Systems, SLM Solutions et Arcam.

Sur le marché actuel de la fabrication additive, les constructeurs sont de plus en plus nombreux. Ils proposent des imprimantes 3D et des technologies à des prix compétitifs. Parmi eux, on retrouve le constructeur Desktop Metal qui a pour objectif de diviser par 10 le coût de l’impression 3D Metal.

Un autre constructeur est aussi sur le même créneau, il s’agit de Markforged qui est capable de créer des pièces de 250 X 220 X 200 mm. On trouve également le constructeur Israélien Xjet qui est à l’origine de la technique NanoParticle Jetting. Enfin, on trouve aussi, Pollen AM constructeur Français qui est aussi présent sur ce marché.

Pour les applications, c’est tout le secteur de l’industrie qui utilise ces méthodes afin de concevoir des composants pour des outils ou des pièces finales pour différents secteurs comme l’aéronautique, l’aérospatial, le secteur automobile et même le secteur maritime pour les hélices de bateaux.

Le secteur médical est également très utilisateur et demandeur de nombreuses technologies qui interviennent pour le bien-être et le mieux-être des patients, des personnes handicapées, de même des solutions qui facilitent grandement le travail des médecins, des chirurgiens et des personnels soignants dans l’ensemble. Le domaine dentaire n’est pas en reste et vise aussi à utiliser de plus en plus les technologies de l’impression 3D Metal, c’est déjà le cas et notamment pour les implants dentaires.

La fabrication additive n’a pas fini de nous surprendre et de nous rendre de grands services, et tout cela, à des coûts de plus en plus abordables pour les industriels qui ne passent donc pas à côté de tous ces procédés !