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Direct Metal Deposition (DMD) - Dépôt Direct de Métal

L’impression 3D de métal prend de plus en plus de place dans l’industrie. Que ce soit dans le secteur de l’aéronautique ou pour l’industrie médicale, ces techniques d’impression 3D offrent de nouvelles opportunités. Sur cette page, nous allons vous en dire davantage à propos d’une technologie d’impression 3D de métal appelée le Dépôt Direct de Métal. Il s’agit d’une technologie de fabrication alternative utilisant un laser pour fondre la poudre métallique. Contrairement aux autres technologies, elle n’utilise pas un lit à poudre. Une buse d’alimentation propulse la poudre directement dans le faisceau du laser. Le tout est donc très similaire au Modelage par Dépôt de Filament en Fusion étant donné que la buse peut se déplacer pour déposer le métal en fusion.

Metal 3D printer head

Pour le Dépôt Direct de Métal, le faisceau du laser et le jet de poudre sont concentrés et le processus scanne le substrat pour y déposer le métal. BeAM représente le principal fabricant de machine DMD.

Qu'est-ce que le Dépôt Direct de Métal ?

Comme la plupart des technologies d’impression métallique en 3D ( frittage sélectif par laser, frittage laser direct de métal ), cette dernière est basée sur la transformation de métal en poudre en un objet métallique solide. Son principe de base repose sur l’utilisation d’une buse approvisionnant de la poudre et qui propulse le métal en poudre directement dans le faisceau du laser. La poudre métallique est alors fondue par le laser. En utilisant le principe du couche par couche, la tête d’imprimante ,  cumulée avec le faisceau du laser et la buse d’alimentation peuvent scanner le substrat pour y déposer les couches succesives. L’épaisseur du dépôt peut varier de 0.6 à 2.4 mm alors que l’épaisseur de couche est comprise entre 0.2 et 0.8 mm.

D'où vient cette technologie ?

Au départ, la technique du Dépôt Direct de Métal était appelé Laser Cladding ou Construction Laser Additive Directe car elle pouvait être utilisée pour ajouter une quantité déterminée de métal afin de réparer une pièce endommagée. Avec le développement des technologies d’impression 3D, notamment dans la création de pièces respectant une qualité de production proche d’une utilisation finale , cette technologie sert désormais à créer un objet entier à partir de zéro. Le substrat n’est alors plus une pièce à réparer mais une plate-forme pour commencer la fabrication.

Quels sont les matériaux utilisés pour le Dépôt Direct de Métal ?

Toutes sortes de matériaux métalliques peuvent être traités avec cette technologie. Parmi lesquels l’acier et l’aluminium restent les plus fréquents. Mais des matériaux très techniques sont également disponibles tels les alliages à base de Nickel, Le Titane, le Cobalt et le Cuivre.

Quelles sont les particularités de cette technique d'impression 3D ?

Parmi les technologies d’impression 3D à base de métal, le DMD est la seule à ne pas se baser sur l’utilisation d’un lit à poudre. Pour le SLM et le DMLS , la poudre métallique non fondue est utilisée en tant que matériau de support et peut donc être réutilisée. Pour le DMD, des supports peuvent être nécessaires afin de maintenir l’objet en cours de fabrication mais presque toute la poudre est alors solidifiée. Aucun déchet de poudre ne peut être recyclé. Cette technologie possède également la capacité de traiter un substrat sans forme prédéfinie, une plate-forme de fabrication n’est alors pas obligatoire.

Le tout peut être comparé au FDM sauf que le matériau déposé peut être discontinu, contrairement à un filament de plastique.

Quels sont les avantages de cette technologie ?

Un des avantages essentiels de cette technique est la chaleur assez peu élevée appliquée durant tout le procédé. Il s’agit d’une technique fiable, puisqu’il est plutôt facile d’ajuster le laser, étant de ce fait, stable. 

Qu'elles sont les applications du Dépôt Direct de Métal ?

Cette technologie est principalement utilisée dans le milieu de l’aéronautique pour réparer des pièces complexes et coûteuse au lieu de les remplacer. De cette façon, le fabricant conserve sa pièce détachée et économise sur le coût de démontage et d’assemblage.

LENS system by Optomec
Système LENS par Optomec utilisé dans le cadre de la réparation d'une pièce métallique grâce au Dépôt Direct de Métal( Crédit d'Image: Optomec)

Récemment, MX3D , une équipe Hollandaise, utilisa cette technologie pour construire un pont métallique. La particularité de ce projet repose sur le fait que les imprimantes 3D avaient été spécifiquement conçues pour se déplacer dans la structure en cours de conception. Il s’agit là du premier pont entièrement construit par des robots!

Bridge building
Voici à quoi cela ressemblait lors de la construction du pont (Crédit d'Image: 3D natives).

Une des premières firmes à avoir proposé cette technologie fut Optomec qui avait alors breveté leur système LENS. Les autres principaux acteurs dans ce secteur sont Trumpf et l’entreprise Française BeAM.

Le dépôt Direct de Métal est principalement utilisé dans l’aéronautique qui est elle-même une des industries majeurs les plus actives dans la fabrication additive , pour en savoir plus sur les 4 secteurs où l’impression 3D est prépondérante, téléchargez notre ebook .