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7 procédés pour modeler la matière

LUDOVIC FERY

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Tous les modes de fabrication additive n'ont certainement pas encore vu le jour. Dans un souci de normalisation, sept catégories ont été créées pour distinguer la façon dont les couches successives du matériau de construction sont déposées.

 

EXTRUSION : Le plus plastique

 

- Principe : un polymère est fondu et déposé pour réaliser la pièce 3D. Les supports nécessaires sont fabriqués avec une deuxième matière et retirés de la pièce après fabrication.

- Machines : Dimension, Fortus

- Constructeur : Stratasys

- Matières compatibles : thermoplastiques

- Précision : ± 0,1 à 0,3 mm

- Avantages : rapidité

- Inconvénients : monomatériau, nécessité du support

 

PROJECTION : Le plus polyvalent

 

- Principe : Via une tête d'impression, la pièce est construite par dépôt de fines gouttelettes de résine photosensible. La résine est polymérisée au fur et à mesure grâce à une lampe UV fixée à la tête. Pour les objets complexes, il faut construire simultanément des supports et les éliminer après fabrication.

- Machines : Connex, Eden

- Constructeur : Objet

- Matières compatibles : résines photosensibles

- Précision : ± 0,02 à 0,2 mm selon les dimensions de la pièce

- Avantages : rapidité du procédé, possibilité de faire des pièces multimatériaux

- c Inconvénients : nécessité du support

 

PROJECTION DE LIANT : Le plus adaptable

 

- Principe : il s'agit de la technique d'impression 3D proprement dite, qui consiste à imprimer un liant sur un lit de matériau à l'état de poudre.

- Machines : S-Print, M-Print, ZPrinter, Voxeljet

- Constructeurs : Ex-one, ZCorporation, 3D Systems

- Matières compatibles : polymères, sable, métaux, plâtre

- Précision : ± 0,05 à 0,1 mm

- Avantages : adaptabilité au travail de matériaux légers, possibilité d'intégrer des couleurs

- Inconvénients : ajout d'étapes additionnelles à la fabrication, fragilité des pièces, prix des consommables

 

STRATOCONCEPTION : Le plus intensif

 

- Principe : dans ce procédé, encore appelé usinage par empilement, un outil, fraise ou laser, vient découper chaque tranche de la pièce dans une feuille ou une plaque. Les strates sont assemblées sur un deuxième poste.

- Machines : STM, CRI

- Constructeurs : Charlyrobot, Stratoconcept

- Matières compatibles : bois, polymères, métaux

- Précision : ± 0,05 mm

- Avantages : possibilité de faire de grandes pièces, diversité de matériaux, niveau de précision

- Inconvénients : étapes additionnelles à la fabrication (ponçage, collage), déchets liés à l'usinage

 

PHOTOPOLYMÉRISATION : Le plus titanesque

 

- Principe : on désigne parfois cette catégorie de procédé sous le terme stéréolithographie : un laser ou un rayonnement UV sert à solidifier certaines zones d'un polymère à l'état liquide dans un bain.

- Machines : Mammoth SL, Viper SLA

- Constructeurs : Materialise, 3D Systems, EOS

- Matières compatibles : polymères photosensibles

- Précision : ± 0,2 mm

- Avantages : possibilité de faire de grandes pièces, rapidité

- Inconvénients : compatibilité avec un nombre réduit de matériaux, nécessité de support, fragilité des pièces, ajout d'étapes post-fabrication

 

FUSION D'UN LIT DE POUDRE : Le plus industriel

 

- Principe : le procédé consiste à fusionner ou fritter un lit de poudre au moyen d'un laser ou d'un faisceau d'électrons.

- Machines : sPro, EOSint, PXL

- Constructeurs : 3D Systems, EOS, Arcam, Phenix Systems

- Matières compatibles : poudres métalliques, polymères

- Précision : ± 0,1 mm

- Avantages : rapidité, propriétés mécaniques des pièces

- Inconvénients : obtention d'état de surface nécessitant un post-traitement, nécessité d'un support

 

DÉPÔT ÉNERGÉTIQUE DIRECT : Le plus flexible

 

- Principe : Une buse projette et fond la poudre en même temps, suivant cinq axes.

- Machines : EasyClad, DMD, Aerosol Jet

- Constructeurs : Beam, Optomec, Pom

- Matières compatibles : alliages métalliques

- Précision : ± 1 mm

- Avantages : absence de support, possibilité de réparer ou d'ajouter des fonctions à des pièces, possibilité de réaliser des pièces multimatériaux, possibilité de faire un dépôt/traitement de surface d'une pièce existante.

- Inconvénients : étapes de post-fabrication, coût des machines, faible nombre de matériaux disponibles

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