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Fabrication additive - Explications

Je vous propose d’explorer la fabrication additive ou plus communément appelé impression 3D. Ce nouveau procédé de production se développe à grand pas dans l’industrie. Aujourd’hui il est possible de fabriquer en plastique, c’est ce qui est...

Je vous propose d’explorer la fabrication additive ou plus communément appelé impression 3D. Ce nouveau procédé de production se développe à grand pas dans l’industrie. Aujourd’hui il est possible de fabriquer en plastique, c’est ce qui est le plus communément présenté pour les particuliers mais pour l’industrie il existe aussi la fabrication additive métallique. Comment cela fonctionne-t-il ?


Contrairement aux usinages, qui sont des méthodes soustractives c’est-à-dire des procédés qui enlèvent de la matière pour former une pièce, la fabrication additive part d’un support vierge pour ajouter de la matière. Quel est l’intérêt de cette méthodologie ? Tout d’abord on peut identifier un gain de matière puisqu’on utilise uniquement la matière nécessaire au produit il y a donc pas ou peu de pertes. Ensuite, les formes des pièces réalisées peuvent être plus complexes car il est possible de construire une pièce incluse dans une autre. Enfin, Il n’est plus nécessaire de posséder une large gamme d’outils, ce qui réduit considérablement la facture du client. D’autres part la conception des pièces par CAO permet de proposer des fonctions équivalente aux pièces traditionnel mais beaucoup plus légère. C’est pourquoi ce processus de fabrication est particulièrement apprécié dans l’aéronautique et le spatial.


Techniquement, la fabrication additive peut être réalisée avec différents procédés:


-    On parle de Fusion sur lit de poudre ou les particules sont chauffées par laser (DMLS) ou faisceau d’électron (SML) pour être fondues et fusionné selon un parcours précis pour chaque pièce. Cette méthode s’applique pour les polymères, l’acier, aluminium, les alliages à base de nickel, le titane, le chrome- cobalt, l’inconel, hastelloy.

-    Une autre méthode consiste à faire fondre du métal et à le diffuser par une buse sous forme de cordons qui se superposent. On parle de dépôt de films en fusion (FDM) cette méthode est la plus répandue à ce jour. Pour fonctionner il faut alimenter la machine en matériaux thermo-fusibles.

-    Rien n’est plus proche de la technique de dépôts de matière par gouttelettes que l’impression sur papier classique de votre imprimante. La projection s’effectue avec des matières de type cire ou photopolymères.

-    La stratification de matière par feuille consiste à superposer des feuilles préalablement découpé au laser pour obtenir la forme voulue. Les feuilles peuvent être constituées de papier adhésifs, de métal ou de plastiques.

-    La photopolymérisation en cuve (SLA) ou (DLP) consiste à remplir une cuve de résine liquide qui durcira au passage d’une lumière ultraviolette. Dans ce cas seul des résines pourront être utilisées.

-    Pour travailler plus d’un métal à la fois il est intéressant de se tourner vers une technologie appelé DED qui s’apparente à un dépôt de matière en poudre ou fil chauffé par laser ou électrons. Ce procédé à la particularité d’être couplé à un bras robotisé permettant l’ajout de matière sur d’autres plans que le plan horizontal. Cette technique est idéale pour la réparation de pièce et pour réaliser des gradients de matière. Utiliser le DED pour travailler avec des alliages à base de nickel ou de l’aluminium.


Ces technologies additives non pas pour vocation de se substituer aux usinages classique mais de venir en complément permettant de combiner les techniques pour des résultats encore plus riches. Il faut noter que les freins de ces technologies résident dans le coût des investissements ainsi que dans la vitesse de production.
Parmi les utilisations les plus courantes de ces technologies additives on trouve : le prototypage, la fabrication d’outils industriels, la personnalisation de produits et de petites séries de composants.


La fabrication additive est très présente dans la bijouterie pour la personnalisation (avec des métaux précieux comme l’or et l’argent), l’industrie automobile comme aérospatial pour le gain de poids des véhicules (polymères plastiques), et le secteur médical avec le titane (léger, résistant et biocompatible).

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