Impression 3D Métal : Technologie SLM


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Aperçu de la technologie

Qu’est-ce que la SLM ?

La SLM (Selective Laser Melting - fusion sélective par laser) est une technique de fabrication additive développée spécialement pour l'impression 3D en alliages métalliques. Elle crée des pièces par addition en agglutinant des particules de poudre métallique par un procédé de fusion totale. Comme avec le procédé SLS, votre pièce métallique sera créée couche par couche d'après votre modèle 3D. Contrairement au DMLS (frittage laser de métal), la SLM fait fondre totalement la poudre, si bien qu'elle doit atteindre une température plus élevée que cet autre procédé d'impression 3D métallique. La chambre de construction est remplie d'un gaz inerte (soit de l'argon, soit de l'azote avec un taux d'oxygène inférieur à500parties par million) en vue de créer les conditions idéales pour la fusion.

Le procédé de fusion totale permet au métal de former un bloc homogène offrant une bonne résistance. Il convient parfaitement aux métaux purs come le titane ou l'aluminium.

Etant donné que nous avons besoin d'une température plus élevée pour fondre totalement le matériau, la durée de refroidissement sera plus longue que pour le DMLS.

Les étapes du procédé SLM sont les mêmes que pour les autres technologies additives au laser: tout d’abord, un rouleau applique une couche de poudre métallique, ensuite le laser fritte la poudre conformément au fichier 3D et la plate-forme de construction descend en vue de l’application d’une nouvelle couche de poudre... Le procédé est répété jusqu’à ce que la pièce souhaitée soit créée. Une fois terminée, la pièce métallique doit refroidir avant d’être extraite. 

Le procédé de fusion sélective par laser utilise des supports pour renforcer les angles aigus et les sections en porte-à-faux des pièces, mais aussi pour fixer le design dans le bac d’impression. Le support est enlevé manuellement après le refroidissement. Diverses méthodes de finition comme le fraisage, le traitement thermique ou le tournage sont communément utilisées après l’impression en vue de satisfaire aux exigences fonctionnelles de la pièce. 

Imprimantes 3D SLM

Le premier brevet SLM a été déposé en 1995 par le Fraunhofer Institute ILT en Allemagne. La technologie a également été développée par F&S, qui a commencé une collaboration avec MCP HEK GmbH, qui elle-même est devenue SLM Solutions GmbH au début des années 2000. Pour notre service SLM en ligne, nous employons une machine SLM Solutions, la SLM 280 HL. Les principales imprimantes 3D SLM de SLM Solutions sont les suivantes :

  • La SLM 500 possède une grande chambre de construction (500 x 280 x 365 mm) et recourt à une technologie multi-laser unique en son genre.
  • La SLM 280 emploie aussi la technologie multi-laser pour une plus grande efficacité et dispose d’une chambre de construction de 280 x 280 x 365 mm.
  • La SLM 125 est la plus compacte de leurs machines SLM avec une chambre de construction de 125 x 125 x 125 mm.

Avantages du SLM

Le procédé SLM est très avantageux pour ceux qui ont besoin de produire rapidement leurs pièces métalliques pour le prototypage ou la production. Il permet également de créer des designs complexes et extrêmement détaillés qui ne seraient pas possibles avec une autre technologie compte tenu des limites des procédés traditionnels de fabrication. Par exemple, la SLM permet  d’intégrer des composants multiples (comme des fixations ou des supports) dans un objet unique, de façon à réduire les coûts et les délais de montage. 

Grâce à la SLM, il est également possible de réaliser des objets possédant des parois fines et une géométrie complexe en vue de créer des designs allégés.

La personnalisation et le raccourcissement des délais de mise sur le marché constituent aussi des atouts majeurs de la technologie de la fusion sélective par laser.

Grâce à notre service SLM en ligne, vous avez accès à des imprimantes 3D SLM professionnelles pour produire votre pièce à distance, sans avoir à vous soucier de la manipulation des machines. Vous recevrez en quelques jours vos pièces métalliques imprimées 3D, pleinement fonctionnelles et prêtes à être utilisées ou à être incorporées dans un objet plus grand. 

Comme les autres technologies d’impression 3D métallique, la SLM convient pour la fabrication de petites séries. Dans ce cas, notre équipe d’impression 3D métallique effectuera une étude complète de votre projet et de vos besoins. Notre seul objectif sera de créer le meilleur design pour ce que vous voulez faire.

Applications SLM 

Les techniques de fabrication additive métallique comme la SLM et le DMLS s’avère particulièrement utiles pour créer des pièces métalliques pleinement fonctionnelles, rapidement disponibles et qui ne pourraient pas être fabriquées à l’aide d’une autre technologie. 

L’aluminium et les alliages métalliques utilisés avec la SLM résistent à des pressions gazeuses et des températures élevées, ce qui peut aussi donner lieu à de nombreuses applications en génie mécanique et chimique. L’économie de poids, des performances accrues, la réduction des coûts et une manipulation plus aisée comptent parmi les objectifs communément atteints grâce à la technologie SLM.

Les industries aérospatiale et aéronautique comptent parmi ses premiers bénéficiaires. Les pièces SLM sont utilisées pour l’outillage, les dispositifs de fixation, les pièces de moteur comme les rotors et les turbines, les circuits de refroidissement, etc...  L’industrie automobile, la recherche, et les fabricants de prothèses dentaires et médicales sont aussi des utilisateurs réguliers de la technologie SLM. 

En permettant d’accéder à de nouvelles méthodes de fabrication métallique, la SLM promeut l’innovation dans ces domaine, comme elle pourrait le faire dans votre domaine d’activité !

Etude de cas SLM

Pour consulter une étude de cas circonstanciée sur la manière dont l'impression 3D en particulier et l'impression 3D métallique en particulier sont en train de révolutionner les secteurs aéronautique et aérospatial, lisez l'article de notre blog " L'impression 3D décolle avec l'aéronautique et l'aérospatiale". 

Nos matériaux SLM 

Grâce à notre service SLM en ligne, vous pouvez imprimer en 3D en  Aluminium AlSi10Mg0,6. Nous offrons aussi d'autres impressions 3D métalliques en ligne, utilisant soit l'impression 3D métallique, soit des procédés de moulage métallique :

  • Avec le DMLS:  acier inoxydable SS316L et titane TiAI64V grade 5
  • Avec le moulage métallique : argent sterling et laiton
La fusion sélective par laser (SLM) peut être utilisée avec beaucoup d’alliages métalliques différents. Si vous souhaitez imprimer en 3D un objet métallique comportant des spécificités particulières ou des alliages métalliques spécifiques, n’hésitez pas à contacter notre équipe de vente. Par exemple, nous pouvons vous fournir une étude complète (design, ingénierie, finition) pour  les matériaux suivants :

  • Acier maraging
  • Acier inoxydable : SS17-4 ou SS15-5
  • Titane Ti6AI4V grade 23
  • Cobalt-Chrome CoCrMo
  • Alliage Inconel 718
  • HastelloyX
Pour en savoir plus sur les techniques d’impression 3D métalliques par moulage métallique et DMLS, visitez nos pages consacrées aux matériaux et aux technologies.

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