• Technique de fabrication additive : trois technologies principales coexistent

    Trois technologies principales coexistent
    AM : une norme
    Additive Manufacturing (AM) est défini par la norme ASTM comme le «processus d’assemblage de matériaux pour fabriquer des objets à partir des données du modèle 3D, le plus souvent couche après couche, par opposition aux méthodes de fabrication soustractive.

    L’impression tridimensionnelle (ou impression 3D) est une technique de fabrication additive. Trois technologies principales coexistent :
    • FDM (Fuse Deposition Modeling : modelage par dépôt de matière en fusion)
    • La stéréolithographie (SLA) (une lumière UV solidifie une couche de plastique liquide)
    • Le fritage sélectif par laser (un laser agglomère une couche de poudre).
    FDM
    La technique de dépôt de matière fondue (FDM). Cette technique consiste à faire fondre un filament de matière synthétique (généralement du plastique type ABS ou PLA) à travers une buse (un extrudeur) chauffée à une température variant entre 160 et 270 °C . Un petit fil de plastique en fusion, d’un diamètre de l’ordre du dixième de millimètre, en sort. Ce fil est déposé en ligne et vient se coller par re-fusion sur ce qui a été déposé au préalable.
    Le gros intérêt du FDM est de permettre de créer des pièces en bonne matière, disposant de caractéristiques mécaniques, thermiques et d’une stabilité identiques aux pièces thermoplastiques injectées.
    La densité des pièces est également réglable car cette technique par addition de matière autorise de ne remplir que partiellement les volumes en créant un réseau en nid d’abeille – un gain apprécié pour les temps de production et la légèreté des pièces réalisées.

    Le Fused Deposition Modeling est une marque déposée par l’inventeur de la technologie de dépôt de filament en fusion, Stratasys.

    SLA
    La stéréolithographie est une technique, qui permet de fabriquer des objets solides à partir d’un modèle numérique. L’objet est obtenu par superposition de tranches fines de matière.

    Dans ce procédé, la pièce est imprimée sur une plate-forme horizontale, plongée dans un liquide plastique monomère. Initialement, la photo-polymérisation du monomère est provoqué par un rayon de lumière ultra-violette contrôlé à l’aide de déflecteurs (axe x et y) qui sont des miroirs très précis montés sur des galvanomètres. Le faisceau laser balaie la surface de résine liquide en fonction du modèle 3D numérique transmis à l’imprimante.
    Une fois qu’une couche de matériau est solidifiée, la plate-forme descend de la valeur de l’épaisseur de la couche suivante et une nouvelle section est solidifiée. Ainsi, il y a autant de cycles que de couches nécessaires pour obtenir le volume complet de la pièce.
    A différence des autres techniques comme le Frittage Sélectif par Laser, le Dépôt de Matière Fondue et l’impression 3D par PolyJet, un post-traitement au four est nécessaire pour finir la polymérisation et accroître au maximum la résistance du matériau, puis nettoyer la pièce avec un solvant.

    FSL -SLS
    La technologie du frittage sélectif par laser FSL (SLS, Selective Laser Sintering, en anglais) est une technique de prototypage rapide par frittage (chauffés et fusionnés) laser sélectif sans phase liquide. Il est utilisé pour créer des objets 3D, strate par strate, à partir de poudres qui sont frittées ou fusionnées grâce à l’énergie d’un laser de forte puissance.
    Cette technique est similaire à la stéréolithographie, mais une poudre est utilisée (au lieu d’un photopolymère liquide). Un laser puissant solidifie localement la surface de poudre et l’agglomère aux couches précédentes par frittage. Une nouvelle couche de poudre est ensuite étalée et le processus recommence.

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