Introduction sur le prototypage rapide métal

Dans le secteur de la production de pièces métalliques, il existe plusieurs procédés que nous allons vous détailler. Nous allons donc vous présenter les différents choix qui s’offrent à vous pour la production de pièces métalliques pour vos projets de prototypage rapide.

Les technologies pour le prototypage de pièces en métal

Une pièce en aluminium produite par usinage CNC

L’usinage CNC

L’usinage métallique CNC permet également la production de petites séries de pièces avec des blocs de matière où le surplus de matière non désiré est soustrait du bloc. Nous disposons de différentes matières et alliages (aluminium, acier, acier inoxydable, laiton, fer, etc…).

Nous travaillons à partir de fraiseuses 3 et 5 axes à commandes numériques. Les fraiseuses 5 axes nous permettent de produire avec des designs plus complexes que les fraiseuses 3 axes. Afin d’en savoir plus sur l’usinage CNC (Aussi bien plastique que métal), nous vous invitons à consulter cette page.

L’impression métal

Nous allons d’abord introduire la technologie la plus populaire : l’impression 3D métal. L’impression 3D métallique fait régulièrement les grands titres de l’actualité dans la presse spécialisée concernant ses différentes possibilités et ses dernières avancées. De nouvelles machines permettent de produire toujours plus rapidement et à un prix toujours plus compétitif. Les techniques actuelles sont sans cesse renouvelées et améliorées pour permettre aux utilisateurs de repousser les limites de production de leur conception 3D. Il existe 3 techniques majeures qui méritent de retenir votre attention pour comprendre leurs capacités. Chaque technologie possède des avantages ainsi que des inconvénients.

• Frittage laser, DMLS ou SLM

Illustration du procédé de frittage laser métal

Le frittage laser de métal également connu sous le nom de « DMLS (Direct Metal Laser Sintering) » ou bien « fusion sélective par laser (SLM : Selective Laser Melting) » est similaire au procédé de frittage laser sélectif (SLS). Il s’agit d’un système à base de poudre et c’est actuellement la technologie d’impression 3D métal la plus commune à ce jour.

Un laser façonne sélectivement une conception 2D dans une base de poudre métallique avant d’appliquer une nouvelle couche de poudre et de répéter le processus jusqu’à l’obtention de la forme désirée. Cela crée donc un objet couche par couche. L’inconvénient est que le processus est lent et que les modèles de conception 3D doivent être personnalisés spécifiquement pour ce processus. Les résultats sont tout de mêmes de bonne qualité en termes de durabilité et de résistance.

• Impression 3D par DED ou CLAD

Illustration du procédé de DED

L’impression 3D par DED (Directed Energy Deposition) ou CLAD (Constructive Laser Addictive Directe) est une technique de production où un flux de poudre très concentré est injecté dans une extrudeuse, comparable à un appareil de sablage. La poudre rencontre un laser qui le durcit.

Cette technologie a fait ses preuves en particulier pour les pièces de grande taille avec peu de détails. Les pièces produites sont donc de très bonnes pièces de remplacement. Au lieu de la poudre diffusée, vous pouvez également choisir de travailler avec du fil métallique mais ce procédé est moins précis.

• Projection liant ou à froid

La projection de liant ou projection à froid dispose de couches de résine liquide sur une base de poudre métallique. Ce type d’impression 3D métal est très utilisé lorsque vous devez imprimer rapidement une pièce. Le processus d’impression 3D est donc plus rapide que les autres méthodes, peu coûteux et peut être utilisé sur des grandes pièces. L’inconvénient réside dans le processus lui-même. L’objet est moins dense et donc plus fragile lorsqu’une pression ou traction est appliquée. Vous pouvez renforcer les pièces finies à postériori mais ceci nécessite du temps et des coûts supplémentaires.

Exemples de réalisation de prototypage métal

Afin d’illustrer nos propos ci-dessous, je vous invite à retrouver des exemples de pièces en métal réalisés par nos soins :

Pièce Aluminium réalisée sur une fraiseuse 3 axes – Pièce fonctionnelle pour l’agencement d’espace de travail

Pièce Aluminium peinte en noir sur une fraiseuse 5 axes – Pièce utilisée dans la conception d’un nouvel outil

Pièce réalisée en DMLS avec une poudre d’aluminium. Pièce utilisée sur un outil fonctionnel

Pièce réalisée par DED. Pièce technique