Acier Inoxydable 316L imprimé en 3D

inoxnew_152.jpg


TITANE59x22.jpg
Brut

Sommaire

Sur cette page, vous trouverez de nombreuses informations, astuces et conseils pour réussir votre impression 3D en Acier Inoxydable 316L. Après avoir lu cette page, vous connaîtrez :

Informations générales sur le matériau

Notre Acier Inoxydable 316L

Les objets imprimés en Inox 316L chez Sculpteo sont créés à partir d'une fine poudre métallique composée principalement de fer (66-70%), enrichi en chrome (16-18%), nickel (11-14%) et molybdène (2-3%). Le matériau présente une bonne résistance à la corrosion et se caractérise par une ductilité élevée. Ces caractéristiques en font un bon candidat pour des applications dans de nombreux secteurs, comme le domaine médical pour les aides chirurgicales, la chirurgie endoscopique ou l'orthopédie; dans l'aérospatiale pour la production de pièces mécaniques ; dans l'automobile pour des pièces résistantes à la corrosion; mais aussi pour la fabrication de montres et bijoux.

L'impression en Inox 316L est très précise grâce à la fine résolution des couches (entre 30 et 40 µm) et la précision du laser. Contrairement au frittage de poudre polymère, l'impression d'acier inox en DMLS nécessite l'ajout d'une structure de supports pour amarrer la pièce au plateau et pour consolider des géométries particulières comme les surplombs. Les supports eux-même sont construits à partir de la même poudre que la pièce et seront retirés par la suite. 

Sans aucune finition spécifique, le matériau présente un aspect granulaire et rugueux, mais qui convient à la plupart des applications. Il est possible d'obtenir des surfaces lisses et brillantes après l'impression grâce à des étapes de finition.  Les pièces peuvent être usinées, percées, électro-érodées, soudées, grenaillées, polies et enduites si besoin.

Pour en savoir plus sur les propriétés mécaniques de notre acier inoxydable, référez-vous au paragraphe Spécifications et fiches techniques.

Avantages et principaux usages 

L'impression 3D d'Inox est réalisée par fusion ou frittage laser. Il existe actuellement deux technologies possibles pour ce matériau : le DMLS et le SLM. Chez Sculpteo, nous utilisons la technologie DMLS (Direct Metal Laser Sintering), une technique de frittage laser sur une machines EOS M280 pour imprimer l'Inox.  Le faisceau laser amène la poudre de métal proche de son point de fusion couche après couche afin de fabriquer votre objet. 

Comme l'Inox est fusionné à très haute température, la fabrication additive métallique nécessite une grande maîtrise technique pour la pré-étude des effets thermiques et mécaniques avant impression 3D, ainsi qu'une excellente connaissance des techniques de finition pour le parachèvement de l'objet. 

Les fabrications additives de pièces en Inox réussies sont souvent des projets où l'impression 3D se justifie totalement, car elle est la meilleure alternative de production en comparaison des autres techniques de fabrication (fonderie, usinage, découpe). Nous avons remarqué que ces avantages de l'impression 3D s'y retrouvent souvent :

  • Design complexe / Géométries filaires / Mécanisme indémontable

  • Rapidité, réduction du temps d'assemblage
  • Optimisation topologique / Allègement 
  • Petite série
  • Personnalisation de masse
  • Remote Production

Pour réussir la fabrication de votre pièce, il est fréquent de devoir modifier le design initial. Au risque de nous répéter, nous préférons vous mettre en garde : si vous souhaitez réaliser une pièce en Inox par simple curiosité, vous risquez la désillusion face aux efforts et aux coûts nécessaires pour la réaliser !

L'Inox 316L est un bon matériau pour imprimer en 3D des pièces fonctionnelles et des pièces détachées. Le matériau est facile d'entretien car il retient très peu la saleté et la présence de chrome lui donne l'avantage de ne jamais rouiller.

L'Inox 316L est utilisé pour offrir des pièces solides et hygiéniques essentielles dans de nombreuses industries comme le médical, l'aéronautique, l'automobile et les produits domestiques.

Agile Metal Technology

Une suite logiciel pour l'impression 3D métal

Sculpteo développe une nouvelle suite d'outils logiciels spécifiques pour répondre aux challenges de l'impression 3D en Inox. Il s'agit d'un système intelligent en ligne pour vous permettre d'évaluer, d'optimiser et de fabriquer vos projets en métal. Cet ensemble d'outils est regroupé sous le nom d'Agile Metal Technology. Il combine de l'intelligence artificielle, des interfaces 3D interactives avec le moteur de calcul Sculpteo pour vous donner en quelques minutes des réponses fiables.

Notre objectif est de vous offrir : 

  • un audit détaillé sur la faisabilité de votre projet

  • un retour précis sur votre design et son optimisation 
  • de la transparence sur le prix et la stratégie de parachèvement de votre pièce 
  • du contrôle sur le mode de production (orientation, stratégie de supports) pour les plus experts

Au final, vous gagnez du temps et réalisez avec plus de succès votre projet en fabrication additive métallique.  Vos pouvez retrouver plus de détails sur ces outils et comment vous pouvez vous en servir pour votre impression 3D en Inox sur la page dédiée.

Business Case

Business Case est le premier outil de la suite Agile Metal Technology. Il s'agit d'un audit en ligne de votre projet d'impression 3D. Case est une intelligence artificielle developpée par Sculpteo qui établit un diagnostic de faisabilité grâce à votre fichier 3D et une série de questions. Notre IA a été éduquée sur la base des millions de fichiers 3D et de pièces fabriquées que nous avons traités depuis la création de Sculpteo en 2009.  

Cet audit ne prend que quelques minutes et vous donne des indications sur les points forts et les points faibles de votre projet. Business Case vous propose également une recommandation sur le matériau qui lui parait le plus adapté. 

Business Case est un système auto-apprenant, alors n'hésitez pas à l'essayer, plus elle enregistre de projets, meilleures seront ses recommandations !

Techniques d'impression 3D - Processus

Pré-process

A la différence des technologies d'impression 3D de polymères, la fabrication additive métallique nécessite une importante phase de pré-process. Cela est lié à l'importance des phénomènes thermiques lors de la fabrication en elle-même ainsi que la prise en compte des contraintes dimensionnelles ou du degré de finitions recherché.

L'impression par DMLS requiert des supports afin d'imprimer correctement une pièce. Le support lui-même est imprimé à partir de la même poudre que la pièce et sera retiré après la phase d'impression. Les supports permettent de :

  • fixer correctement votre objet à la plateforme

  • limiter les effets de rétractation pendant la phase de refroidissement (warping) 
  • supporter les angles fermés et les géométries en porte-à-faux. 

Plusieurs types de supports sont possibles et sont utilisés en fonction de la géométrie de votre pièce, ses dimensions, la densité de l'objet final, les étapes de finition en post-process... 

L'orientation du modèle et le choix des supports sont des éléments essentiels pour la réussite de votre projet en Inox. Comme pour les autres technologies d'impression 3D chez Sculpteo, ces étapes sont semi-automatisées : notre système intelligent préconise une solution qui est ensuite validée par un ingénieur pré-process spécialisé.

Technique d’impression

La technologie d'impression par DMLS (Direct Metal Laser Sintering) fonctionne de manière additive en frittant de la poudre d'inox grâce à un laser. Comme pour la technologie SLS, votre pièce est créée couche par couche selon votre modèle 3D. Celui-ci passe par plusieurs étapes avant de devenir un objet physique, les voici :

  • Transfert de votre fichier vers l'imprimante 3D 

Vous créez votre fichier 3D sur un logiciel dédié à la modélisation 3D puis transférez votre modèle et passez commande sur notre site. Nous vous recommandons de télécharger un fichier CAO natif (step, catia, igs...) au lieu d'un STL ou d'un OBJ. Votre modèle 3D est ensuite transmis à une de nos imprimantes 3D métal. Pour l'Inox il s'agit d'une EOS M280. 

  • Impression de l'objet en 3D 

La technologie DMLS utilise un puissant laser pour fondre successivement de manière sélective les fines couches de poudre. Après chaque passage du laser, le bac de poudre est abaissé et une nouvelle fine couche de poudre est déposée sur la précédente pour être à nouveau fondue. Le processus se répète jusqu'à ce que l'objet soit terminé.

  • Retrait des supports                 

Après l'impression de l'objet, il est détaché de la plateforme d'impression par électro-érosion et les supports sont retirés manuellement.

  • Nettoyage et sablage                  

Un sablage léger est effectué sur la pièce pour retirer les principales traces de support. Votre objet est prêt à être expédié.

Prix en ligne et délais

Les techniques d'impression 3D des métaux sont plus complexes que le procédé de fabrication additive pour les plastiques ou les résines. Sans être un métal précieux, la poudre d'inox est un matériau cher et les temps de refroidissement des matériaux amenés à leur point de fusion entraînent une moins grande utilisation des machines qu'en SLS. Nous prenons en compte ces facteurs dans le calcul des prix.   

Votre prix d'impression est calculé automatiquement au moment de la mise en ligne de votre fichier 3D sur notre site. Il est calculé de façon interactive. Vous pouvez donc visualiser son évolution en direct, au fur et à mesure des modifications que vous apportez à votre fichier 3D. Pour obtenir le prix de votre modèle en quelques clics, il vous suffit donc de vous connecter et de transférer votre fichier 3D.

Le délai après commande est de l'ordre de 11 à 12 jours (production + expédition) pour recevoir vos pièces en Inox. L'impression peut parfois prendre plus de temps, selon la charge des imprimantes 3D de notre usine et la dimension de vos pièces. Le délai définitif est indiqué sur notre site au moment où vous passez votre commande. Le délai de livraison s'ajoute au délai d'impression et dépend de l'option de livraison que vous choisissez.  

Devis et étude à la demande pour les projets plus complexes

Notre équipe commerciale et une équipe technique dédiée sont à votre disposition pour étudier et chiffrer vos projets de fabrication additive métallique. Nous réunissons des compétences de modélisation, d'ingénierie pour le process et les finitions afin d'établir avec vous un modèle 3D parfaitement adapté à votre cahier des charges. Nous validons également avec vous l'intérêt économique et le choix technologique par rapport à de la fabrication conventionnelle.

Nous établissons la stratégie de finitions la plus adaptée à votre cahier des charges en mettant en oeuvre un large panel d'opérations d'usinage :

  • polissage

  • meulage 
  • tournage
  • fraisage
  • perçage
  • filetage
  • traitement thermique 

afin d'atteindre vos objectifs par exemple dimensionnels ou de qualité de surface. 

En combinant l'efficacité de nos outils 3D, le système intelligent Agile Metal Technology développé par nos soins et la compétence de nos ingénieurs métiers, nous sommes en mesure de vous proposer une fabrication additive en Inox efficace et au meilleur prix. 

Contactez notre service technico-commercial à l'adresse sales[at]sculpteo.com

Guides de modélisation

Résolution d'impression et précision

Résolution 40 µm

Dimensions pour vos impressions

Taille Maximum 220 mm x 220 mm x 250 mm 

Les dimensions maximum de vos modèles sont liés à la taille du bac de l'imprimante 3D. On ne peut imprimer plus grand ou plus large que la taille du bac.

Votre objet doit aussi respecter les dimensions minimales pour les pièces en Acier Inoxydable 316L (expliquées ci-dessous).


Épaisseurs minimales et géométrie de vos impressions 3D

Epaisseur minimale pour les parois rigides

2 mm

Epaisseur minimale d'un détail du design

à venir


Wall Thickness 2mm.png

Les parois de votre modèle doivent pouvoir adhérer à une épaisseur minimale de 2 mm afin de garantir que la structure ne cassera pas. Si les parois de votre modèle sont inférieures à 2 mm, nous vous recommandons de les épaissir ou d'ajouter des supports afin de maintenir leur stabilité.

Pour assurer la solidité de l'objet, une épaisseur minimale de 2 mm.

Il est important de garder à l'esprit que votre modèle va devenir un objet physique. Si une parois trop fine supporte un élément trop lourd, elle peut casser (même si le logiciel de CAO ne vous l'indique pas). Nous vous recommandons d'ajouter une épaisseur minimale aux endroits supportant le plus de poids.  

Attention

Il est important d'éviter les aberrations physiques : pièces flottantes, porte-à-faux, pièce supportant un poids trop important par rapport à son épaisseur, etc. Une vigilance particulière doit donc être accordée à la géométrie de votre design et les parties les plus sollicitées doivent être épaissies.                 



Embossage et gravure

Taille minimale des détails visibles à venir
Largeur et hauteur minimales pour un texte lisible  à venir


alumide details

La finesse des détails dépend de la résolution de notre imprimante 3D, mais aussi de la solidité des zones détaillées lors du nettoyage après impression. Nous vous invitons donc à respecter les tailles minimales indiquées ci-dessus pour vos détails et vos textes. Pour assurer un meilleure visibilité, la largeur de vos détails doit être au moins aussi importante que leur profondeur.


Inclusion de volumes et articulation

Inclusion de volumes possibles ? Oui, si les supports sont accessibles
Articulation possible ? Oui, mais cela dépend de l'orientation de l'articulation par rapport à l'axe Z 

PA details


Jeu et espacement

Espacement minimum entre parois fixes 0,2 mm
Jeu fonctionnel minimum 0,2 mm

PA_clearance-2mm.png

L’impression 3D requiert qu’un espace de jeu suffisamment important soit laissé afin de nettoyer la poudre d'inox présente entre deux surfaces. Cela permet d’éviter que ces parois ne restent soudées l’une à l’autre. L’espacement minimum est notamment nécessaire pour les parties qui seront articulées, mais l’est également pour l’espacement entre les parois fixes. Il est donc nécessaire de prévoir un espace supérieur à 0.2 mm entre chacune de vos surfaces.

Cet espace doit être d'autant plus important que votre pièce est grande. En effet, plus votre pièce est massive, plus les zones chauffées par le laser sont importantes : la poudre présente au niveau du jeu risque d'être soudée par propagation de la chaleur et donc impossible à extraire lors du dépoudrage. Par ailleurs, il est important de prévoir un espace permettant d’extraire la poudre non fusionnée de la zone d'articulation : dans certains cas, il est nécessaire d'ajouter des trous pour permettre cet évidement.

Ne pas oublier

Le jeu doit être d'autant plus important que votre pièce est grande. En effet, plus votre pièce est massive, plus les zones chauffées par le laser sont importantes : la poudre présente au niveau du jeu risque d'être soudée par propagation de la chaleur et donc impossible à extraire lors du dépoudrage. Par ailleurs, il est important de prévoir un espace permettant d’extraire la poudre non fusionnée de la zone d'articulation : dans certains cas, il est nécessaire d'ajouter des trous pour permettre cet évidement.


Assemblage de pièces

Possibilité d'assembler vos pièces ? Oui
Espace minimum pour l'assemblage 0,4 mm

PA-assembly-0.4mm.png

Les pièces imprimées en inox peuvent être assemblées entre elles. Pour cela, vous devez prévoir un espace minimum entre chacun de vos pièces à assembler. Cet espace est de 0.4 mm. Vous pouvez toujours prévoir un espace plus important si vous souhaitez que votre assemblage soit plus large, et que vos pièces soient plus mobiles.

Évidement

Évidement des pièces ?

Non


Plusieurs objets dans un même fichier 3D

Possibilité d'avoir plusieurs objets dans un même fichier 3D ? 

Non


silver multishell

Il n'est pas possible d'imprimer en inox plusieurs objets présents dans un même fichier 3D..

Données techniques

Composition :

  • Fer : 66 - 70%

  • Chrome : 16 - 18°%
  • Nickel : 11 - 14%
  • Molybdène : 2 - 3%


Propriétés mécaniques Conditions Unité Valeur

Masse volumique

EOS-Method

g/cm3

7,9

Résistance à la traction(XY)

ISO 6892 / ASTM E8M

MPa

640 ± 50

Résistance à la traction(Z)

ISO 6892 / ASTM E8M 

MPa

540 ± 55

Limite élastique(XY) 

ISO 6892 / ASTM E8M 

 MPa

530 ± 60

Limite élastique(Z) 

ISO 6892 / ASTM E8M 

 MPa

470 ± 90

 Module de Young(XY)

ISO 6892 / ASTM E8M 

 GPa

185 

Module de Young(Z) 

ISO 6892 / ASTM E8M 

GPa 

180 

Allongement à la rupture(XY)

ISO 6892 / ASTM E8M

%

40 ± 15 

Allongement à la rupture(Z)

ISO 6892 / ASTM E8M

50 ± 20

Température de fusion


°C

1400

Température de référence 

 N/A

°F 

-


Pour plus d'informations, sur les propriétés du matériau inox, nous vous invitons à consulter les documents ci-dessous :


Transférez un fichier

Autres matériaux disponibles sur Sculpteo :

  • Plastique

    Le plastique est un bon choix pour de nombreuses applications. Solide, flexible et disponible dans une vaste gamme de coloris, il possède un assez bon niveau de détails. Si vous n'êtes pas sûr de...

  • Résine (CLIP)

    Le procédé CLIP permet de créer des prototypes comme des produits finis. Cette technologie autorise la production de pièces uniformes avec des propriétés mécaniques précises et un aspect extérieur...

  • Multicolore

    Un matériau semblable à du plâtre qui est coloré pendant l'impression. Excellent pour les éléments purement décoratifs, mais dû à sa nature fragile, les chocs, frottements ou contact avec l'eau...

  • Résine (Polyjet)

    La résine est un matériau vitreux et rigide avec une surface lisse, parfait pour des visualisations détaillées. Les pièces articulées fonctionnent très bien. Disponible en noir, blanc et translucide...


Les cookies assurent le bon fonctionnement de nos services. En utilisant ces derniers, vous acceptez l'utilisation des cookies. En savoir plus OK