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A la découverte des imprimantes 3D qui utilisent le métal comme matériau

impression 3D métal

Et si vous imprimiez à partir de métal ? Les imprimantes 3D loin de se limiter au seul plastique, utilisent désormais une multitude de matériaux différents dans le processus de fabrication. Après vous avoir tout dit sur le bois il y a quelques jours, on se penche désormais sur le métal. 

A la découverte des imprimantes 3D qui utilisent le bois comme matériau

L’impression 3D en métal est le secteur dont la croissance est la plus élevée. Dès 2015, on pouvait ainsi noter une augmentation des ventes  de machines de 48% et matériaux d’impression de 32% sur l’année 2015. Une étude intitulée  « 3D Printing of Metals 2015-2025 » montrait alors l’importance qu’a déjà pris l’impression 3D métal dans les secteurs de l’aéronautique ou encore médical. Alors comment ça marche ? Si l’usage est avant tout destiné au professionnels, il reste difficile de généraliser. En effet, selon le type de métal, la façon de réaliser l’impression 3D sera différente. Toutefois quatre grandes familles se dégagent. On fait le point avec vous sur les différentes façon de faire une impression 3D métal.

impression 3D métal

La technologie SLM

L’impression 3D métal par SLM (Selective Laser Melting – fusion sélective par laser) crée le résultat en ajoutant des particules de poudre métallique par fusion totale. Pour cela, il est nécessaire d’ajouter un gaz inerte (soit de l’argon, soit de l’azote) pour atteindre les températures requises.

Le temps de fabrication est ici plus long puisqu’il faut prendre en compte un important délai de refroidissement. Cette technologie a été développée dès 1995 par l’Institut Fraunhoffer qui a présenté en fin d’année dernière une imprimante « low-cost » basée sur cette technologie. Vendue « seulement » 30.000 €, celle-ci devrait permettre de rendre la technologie plus accessible à des petites entreprises. Sa technologie est surtout reconnue pour la rapidité de la phase de fabrication mais aussi le niveau de détail.

La technologie DMLS

La méthode DMLS, (Direct Metal Laser Sintering – Frittage Laser Direct de Métal) consiste en l’agrégation de fines poudres de métal qui sont ensuite liées les unes aux autres. Dans ce processus de fabrication additive, on fonctionne bien entendu sur un système de couches successives basées sur le modèle 3D que vous aurez généré précédemment.

Elle se distingue de la SLM surtout par le type de métal utilisé mais aussi ses conséquences. En effet, on utilise ici de l’aluminium inodyxable et du titane. Deux matériaux qui ont des points de fusion beaucoup plus élevés que la plupart des autres métaux. Ce système a de nombreux avantages si vous voulez produire des prototypes ou une faible quantité de pièces. En effet, c’est une méthode qui est à la fois très rapide mais aussi très précise. Surtout, vous pouvez attacher d’autres pièces à l’intérieur au moment de la création. Le résultat, plus dense qu’avec d’autres méthodes est particulièrement apprécié dans l’aéronautique, l’aérospatiale ou encore le secteur automobile. Mais cela ne s’arrête pas là, puisque cette technologie d’impression 3D métal est aussi utilisée dans le secteur médical pour des implants ou des prothèses.

La projection de liant

Il s’agit ici bien sûr d’une méthode de fabrication additive comme les précédents. La base est une poudre sur laquelle on dépose un agent liant, couche par couche comme dans n’importe quelle impression 3D. Entre chacune d’entre elles, la poudre est chauffée jusqu’à être solide. A terme, il ne reste plus qu’à cuire ce qu’il y  a sur le plateau pour obtenir le résultat voulu. L’objet est ensuite extrait et nettoyé avec des brossages et des souffleuses à air. De l’acier est alors ajouté par infiltration pour renforcer le produit. Celui-ci compose la plus grande partie du résultat final.

Il s’agit de la méthode la plus rapide mais aussi la plus économique pour imprimer du métal. On peut avoir des modèles détaillés très rapidement, surtout pour des décorations ou encore des prototypes. La bijouterie l’utilise aussi grâce à la possibilité de « plaquer » ensuite le résultat avec de l’or ou de l’argent.

impression 3D métal

Le moulage à cire perdue

Enfin, une dernière technique qui est en fait une alternative au principe même de la fabrication additive qui définit la plupart des systèmes d’impression 3D. Il permet de créer de multiples modèles à partir d’un original. On réplique celui-ci pour faire des exemplaires supplémentaires. On fabrique l’original avec de la cire dans une imprimante 3D. Cela permet d’avoir une copie à 100% exacte de ce que l’on souhaite créer. On verse ensuite par dessus un moule de plâtre. Quand celui-ci est prêt, il ne reste plus qu’à injecter le métal liquide qui remplace alors la cire.

Cette méthode est intéressante si on veut créer des pièces de bonne qualité sans être parfaites et qui ne sont pas non plus trop difficiles. On s’en sert à l’heure actuelle surtout pour créer des objets ayant des bouts pointus, principalement dans la bijouterie. Les deux métaux les plus utilisés avec cette méthode sont le laiton et l’or.

Pour tout savoir sur les imprimantes 3D, découvrir les nouveaux modèles, les tendances innovantes, nos guides et comparatifs, rendez-vous dans notre nouvelle rubrique dédiée.