Centre d'apprentissage 3D

Comment implémenter l'impression 3D métal dans votre entreprise ?

Introduction

L’impression 3D de métal est largement utilisée par certaines industries, comme l’automobile, l’aérospatiale, ou la joaillerie. Votre entreprise pourrait également en profiter ! Pourquoi devriez-vous commencer à considérer l’impression 3D de métal pour votre production ? Quels sont les avantages pour vous ? Aujourd’hui nous allons nous intéresser plus en détail à l’impression 3D de métal et son implémentation. Nous verrons quelles technologies et quels matériaux pourraient vous aider à booster vos projets. Êtes-vous prêt à devenir un expert de l’impression 3D de métal ? 

Les avantages de l'impression 3D de métal

L’impression 3D métal présente tous les avantages traditionnels de la technologie de fabrication additive, permettant:

  • Pour travailler sur des design complexes

L’impression 3D est un excellent moyen d’élaborer des designs complexes. En utilisant un logiciel de modélisation 3D, vous serez en mesure de concevoir tout type de projets. Lors de la conception de votre projet d’impression de métal, vous devrez faire attention aux directives de conception du matériau que vous choisissez, afin de créer une pièce imprimable et viable. Cela vous permettra ainsi de profiter de tous les avantages de cette technique de fabrication, des des détails des pièces aux structures géométriques les plus innovantes. 

  • Personnalisation de masse

La fabrication additive est la meilleure solution si vous avez besoin de fabriquer des objets sur mesure. En effet, cette méthode sera assez rentable pour ces projets, car il vous suffira de modifier votre conception 3D et de l’imprimer en utilisant, par exemple, un service d’impression 3D de métal tel que Sculpteo.

  • Optimisation de la topologie

L’utilisation d’un logiciel de modélisation 3D offre de nombreux avantages. Vous avez un contrôle total sur l’objet qui sera fabriqué. C’est la méthode parfaite pour optimiser directement la conception de votre projet, en modifiant la forme ou en ajoutant des structures telles que des treillis. L’impression 3D permet d’optimiser votre pièce en réduisant le poids, ou de travailler sur la résistance de la pièce.

  • Petites séries à moindre coût

La fabrication additive est une technique vraiment pratique et rentable pour fabriquer de petites séries. En effet, cela peut être une méthode totalement rentable pour votre projet, en fonction de la technologie, du matériau d’impression 3D Avez-vous déjà pensé à appliquer ces avantages d’impression 3D à vos projets métalliques? Vous devriez certainement y penser.

Les technologies d’impression 3D de métal

Quelque soit la technologie d’impression 3D, avant de l’implémenter au sein de votre entreprise, vous devez savoir comment celle-ci fonctionne. Ensuite, vous pourrez choisir celle qui correspondra le mieux à vos besoins de production. Qu’il s’agisse de prototypage ou de production de produits finis, il existe forcément une technologie et une imprimante 3D de métal qui convient à vos besoins. Nous allons ici nous intéresser aux différents processus d’impression 3D pour vos pièces métalliques. 

DMLS

La technologie Direct Metal Laser Sintering, DMLS ou Frittage Laser Direct de Métal utilise une imprimante 3D de métal afin de produire les pièces couche par couche avec de la poudre métallique. La température nécessaire au frittage de la poudre est entre 1510°C et 1600°C. Ce procédé est particulièrement utile pour les prototypes fonctionnels et la production de petites séries. 

SLM

La technologie Selective Laser Melting, SLM ou Fusion Sélective par Laser, diffère de la technologie DMLS par rapport à la puissance du laser. Avec la Fusion Sélective par Laser, la poudre de métal doit fondre entièrement, un temps de refroidissement plus long est donc requis. Cette technologie est plus adaptée aux métaux purs comme le Titane.  

FDM

Il est également possible d’imprimer des pièces en métal grâce à la technologie de Dépôt de Fil. Comme pour l’impression 3D de plastique, cette imprimante 3D de métal utilise un filament pour imprimer vos pièces. Le procédé consiste à déposer du fil fondu couche par couche, à partir d’un modèle 3D. L’avantage de cette technologie est le coût de fabrication particulièrement bas pour créer des prototypes et pièces fonctionnelles.

Binder Jetting, ou projection de liant

Cette méthode d’impression 3D fritte la poudre en utilisant un agent liant, couche après couche. Ensuite, chaque couche est chauffée afin d’être solidifiée. Avec la projection de liant, l’impression 3D se termine en étant placée au four. 

Moulage à la cire perdue

Le moulage à la cire perdue combine à la fois les techniques de fabrication traditionnelles et l’impression 3D. Premièrement, un modèle 3D est imprimé en cire. Grâce à cette technique de fabrication additive, vous obtenez le modèle de base parfait. Ensuite, le moule est créé avec ce modèle et la cire est fondue et expulsée hors du moule puis remplacée par du métal. Le moulage à la cire perdue est particulièrement intéressante pour la production de petits objets en quantité réduite, comme la joaillerie. 

Matériaux d’impression 3D de métal

Aluminium AlSiMg0.6

3D printing aluminium

Les pièces en Aluminium sont produites avec la technologie SLM. Ce métal est un matériau composé d’aluminium (90%), de silicone (7%) et de magnésium (0.6%). Il possède de bonnes propriétés mécaniques et peut être exposé à une haute tension. Les avantages de l’aluminium sont sa durabilité et sa légèreté.  

Acier Inoxydable 316L

Stainless Steel 316L

Ce matériau est principalement utilisé avec la technologie d’impression 3D DMLS. Il s’agit d’un mix de fer (66-70%), de chrome (16-18%), de nickel (11-14%) et de molybdène (2-3%). Ses propriétés sont impressionnantes : grande résistance à la corrosion, une haute ductilité, et une surface lisse. Grâce à cela, l’acier inoxydable 316L est largement utilisé dans le médical, l’automobile et l’aérospatiale. 

Titane 6Al-4V

Titanium 6Al-4V

Les pièces en titane Titane sont également fabriquées avec le procédé DMLS. Ce matériau est composé de titane (88-90%), d’aluminium (5.5-6.5%)  et de vanadium (3.5-4.5%). Ce métal pour impression 3D possède un très bon point de fusion (1660°C), une toxicité basse, de bonnes propriétés mécaniques, en plus d’être léger. 

Acier / Bronze 420SS/BR

Si vous décidez d’utiliser ce métal d’impression 3D, il s’agit d’acier inoxydable  (60%), fabriqué grâce à la technologie de projection de liant et ensuite enrichi de bronze (40%) afin d’apporter encore plus de robustesse et de résistance. Cela ne permet tout de même pas de supporter autant de pression que des pièces produites avec la technologie de DMLS. Il est recommandé de l’utiliser pour des objets plus décoratifs.

Acier Inoxydable 316

Il est important de ne pas confondre l’acier inoxydable 316 (créé par projection de liant) avec l’acier inoxydable 316L  (DMLS). Ces matériaux sont produits avec des technologies d’impression 3D différentes.  Ce métal est plus précis et plus adapté à la production de petits objets de haute qualité. L’acier inoxydable 316 présente une haute résistance à la corrosion et aux hautes températures, ce qui en fait un candidat idéal pour la fabrication d’outillage, de moules et de biens de consommation. Il s’agira de la technologie de fabrication additive de métal parfaite pour vos pièces complexes et fonctionnelles.

Les métaux précieux

metal 3D printing

Si vous cherchez des matériaux pour des pièces décoratives, il existe sur notre site une sélection de trois métaux précieux : argent massif, laiton et bronze. Ces métaux sont produits avec le moulage à la cire perdue. Ils permettent de créer des géométries complexes et de haute qualité, trouvant leur application majoritairement dans le domaine de la joaillerie. L’argent massif et le laiton sont également disponibles avec des options de placage, apportant de nouvelles possibilités à vos projets.  

Pour quelles applications choisir l’impression 3D de métal ?

L’impression 3D de métal présente d’importants avantages pour certains secteurs. Quels sont secteurs et comment profitent-ils de l’impression 3D de métal?

L’industrie aérospatiale

Dans ce secteur, le plus grand problème est le poids des pièces. Que ce soit pour un avion ou une fusée, le poids des pièces a une importance cruciale. Pourquoi ? Car justement, pour faire faire voler ces véhicules, il faut que les pièces soient les plus légères possibles. . Cette légèreté peut être atteinte de différentes manières. Une de ces solutions est d’évider la pièce, ce qui n’est pas possible habituellement avec les techniques de fabrication traditionnelles. Une autre solution est de remplir la pièce avec des lattices, ce qui permet de conserver une très grande résistance tout en profitant de la légèreté de la pièce. Un autre avantage de la fabrication additive est la facilité à réaliser des géométries complexes, ce qui est essentiel dans cette industrie et permet de créer de toutes nouvelles solutions. Enfin, le dernier avantage, qui s’applique à toutes les industries possibles: il s’agit de la personnalisation. L’impression 3D de métal permet de créer des outils, ou des fixations totalement adaptés. Certaines pièces sont uniques et doivent s’adapter à un problème très précis. La fabrication additive est la méthode parfaite pour cela.

 

L’industrie automobile

L’industrie automobile a également besoin de pièces légères et de nouvelles solutions de design, mais il est également nécessaire d’avoir un accès à une production de pièces rapide. Le temps, c’est de l’argent, et implémenter l’impression 3D à certains stades de votre procédé de production vous permettra de gagner du temps et de l’argent. 

Cela peut dans un premier temps améliorer le prototypage fonctionnel, offrant la possibilité aux ingénieurs de créer leurs prototypes en peu de temps, de tester immédiatement et ajuster leurs produits. 

Une fois la pièce finale développée, l’impression 3D est toujours très bénéfique pour l’industrie automobile. Elle permet de créer des pièces de voitures résistantes et fonctionnelles. 

 

La joaillerie

L’impression 3D permet dans de nombreuses industries, pas seulement la joaillerie, une utilisation plus raisonnée des matériaux, ce qui réduit les coûts de production. En effet, en produisant les pièces couche par couche, seule la quantité de matériau nécessaire est utilisée.

L’industrie de la joaillerie atteint un nouveau niveau de détail et de complexité grâce à la fabrication additive. Cela offre aux créateurs de nouvelles solutions de design mais aussi de production, pour une meilleure qualité. Des bracelets aux colliers, la fabrication additive permet aux designers de révéler une toute nouvelle façon de penser.  

Comment créer un design pour l’impression 3D de métal ?

Maintenant que vous savez pourquoi vous devriez considérer l’impression 3D de métal pour votre production, que vous connaissez les différentes technologies, nous devons donc aborder le coeur du sujet: comment adopter la fabrication additive. 

Premièrement, vous avez besoin d’un modèle 3D. Il peut être téléchargé sur internet. Vous avez probablement besoin de quelque chose de personnalisé. Vous pouvez contacter un service d’impression 3D en ligne ou apprendre à modéliser. N’hésitez pas à consulter notre sélection des meilleurs logiciels de CAO

 

Une fois que vous avez le modèle, il est important de comprendre quel est le meilleur format de fichier à utiliser, l’importance de la résolution, et quels outils utiliser pour réparer votre modèle si besoin. 

Une fois votre fichier 3D prêt, il vous reste quelques solutions à considérer: Voulez-vous investir dans une imprimante 3D de métal, ou utiliser un service d’impression 3D en ligne vous permettant de choisir parmi de nombreuses options ? Acheter sa propre machine est un investissement énorme, sans compter qu’il vous faudra un expert pour s’occuper de la machine. 

Découvrez les différentes possibilités offertes par l’impression 3D, et recevez vos pièces en métal imprimées en 3D à ParisBordeauxToulouse et dans toute la France !

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