Les 4 meilleurs métaux pour l'impression 3D
Les 4 meilleurs matériaux métalliques à utiliser pour l'impression 3D. Apprenez-en plus maintenant !
Introduction
L'impression 3D crée des pièces à partir d'un dessin tridimensionnel et imprime des produits en plaçant successivement des couches de matériaux pour obtenir un produit fini. L'impression 3D est une technologie de fabrication additive qui permet de manipuler des matériaux métalliques pour produire une sélection presque illimitée d'objets. Les matériaux métalliques sont disponibles sous forme de poudre et de filament à utiliser avec plusieurs technologies d'impression 3D. L'impression 3D permet de créer des géométries métalliques complexes qui sont difficiles ou impossibles à réaliser avec les méthodes d'usinage conventionnelles.
Métaux pour l'impression 3D
L'impression 3D de métaux permet de produire des pièces plus résistantes et plus légères que les articles fabriqués par des procédés soustractifs traditionnels tels que l'usinage. Des études ont montré que les métaux imprimés en 3D peuvent être beaucoup plus résistants que les métaux fabriqués par des méthodes conventionnelles. L'impression de métaux est un processus à haute énergie qui nécessite des températures de fusion beaucoup plus élevées que les matériaux plastiques traditionnels.
Le frittage laser direct (DMLS) est un procédé d'impression 3D qui utilise un lit de poudre pour l'impression du matériau, façonnant la poussière de métal en une pièce complète. La poussière de métal est façonnée dans l'imprimante en une pièce formée. Après l'impression, les pièces DMLS peuvent être électro-polies pour améliorer la finition de la surface. Les pièces DMLS peuvent également être électropolies pour améliorer la finition de surface globale.
Les autres technologies d'impression 3D métal sur lit de poudre comprennent : le frittage sélectif par laser (SLS), l'impression directe sur métal (DMP) et la fusion laser sur lit de poudre (LPBF). Les autres technologies d'impression 3D sur métal comprennent la fusion par faisceau d'électrons (EBM), le dépôt par énergie directe (DED) - poudre et fil -, le jet de liant et le dépôt de poudre liée (BPD) - également appelé extrusion de poudre liée.
Les contraintes de l'impression sur métal sont la possibilité de lier efficacement la poudre métallique pour former des objets et la disponibilité du produit.
Acier inoxydable
L'acier inoxydable (SS) est un alliage métallique populaire composé d'acier, de chrome et d'autres éléments, connu pour sa solidité, sa durabilité, sa ductilité et sa résistance à la corrosion. Il est utilisé dans une grande variété d'applications et est populaire dans les secteurs de l'aérospatiale, du pétrole et du gaz, de la restauration et des soins de santé. Bien que le matériau soit un peu cher, il est moins coûteux que le titane et le nickel. Les tests montrent que les pièces en acier inoxydable imprimées en 3D sont 2 à 3 fois plus résistantes que les aciers fabriqués par des méthodes conventionnelles.
Pour l'impression 3D d'alliages d'acier inoxydable, vous trouverez ci-dessous les matériaux, les types de matériaux et les technologies les plus couramment utilisés :
Matériaux courants :
316L
17-4GPH
15-5 PH
Types de matériaux :
Poudre
Filament :
Technologies d'impression 3D courantes :
Frittage direct par laser (DMLS)
Jet de liant
Dépôt direct de métal (DMD)
Acier à outils
L'acier à outils est un matériau dur et résistant, doté d'une haute résistance à la traction, qui est assez coûteux en raison de ses caractéristiques de performance résilientes. C'est un superalliage d'acier qui comprend du nickel, du cobalt et du carbone. L'acier à outils est connu pour sa capacité à résister à des abus importants. L'acier à outils est également appelé acier maraging et est connu pour son rapport résistance/poids exceptionnel. L'acier à outils est largement utilisé dans une variété d'applications d'outillage, notamment les outils de coupe, les matrices, les moules et les pièces à usage intensif pour l'aérospatiale et l'automobile.
L'acier à outils imprimé en 3D peut également être traité thermiquement pour obtenir une dureté et une durabilité exceptionnelles, comme c'est le cas avec les produits en acier à outils développés à partir de méthodes de fabrication soustractive traditionnelles. Il existe des exceptions où l'acier à outils imprimé en 3D peut être usiné ou poli par CNC. Les propriétés mécaniques des aciers à outils imprimés en 3D sont également assez similaires à celles des articles en acier à outils produits de manière traditionnelle. L'acier à outils imprimé en 3D présente une grande résistance à l'usure et un bon transfert de chaleur.
Il existe deux types d'acier à outils utilisés dans l'impression 3D. Il s'agit de
L'acier maraging sans carbone
Les aciers à outils contenant du carbone.
Pour l'impression 3D d'acier à outils, voici les matériaux et technologies les plus couramment utilisés :
Matériaux courants :
A2
H13 (1.2344)
M2 (1.3343)
MS1
18Ni300 (1.2709)
18Ni1400
18Ni1700
18Ni1900
18Ni2400
Types de matériaux :
Poudre
Filament :
Technologies d'impression 3D courantes :
Frittage direct par laser (DMLS)
Fabrication de filaments fusionnés (FFF)
Titane
Le titane est connu pour son excellente résistance, sa durabilité et son taux de corrosion élevé. Il est souvent utilisé dans certaines des applications environnementales les plus impitoyables. Les produits en titane sont utilisés dans diverses applications, notamment dans l'aérospatiale, l'automobile et les soins de santé.
Le titane imprimé en 3D a donné des résultats remarquables, notamment des réductions de poids significatives tout en conservant une excellente solidité et résistance à la corrosion. Comme le matériau est solide, léger et inerte, il est parfait pour les implants imprimés sur mesure dans le domaine médical.
Pour l'impression 3D du titane, voici les matériaux et technologies les plus couramment utilisés :
Matériaux courants :
Ti6AI4V
Ti64
TiGr5
TiGr23
TiGr1
Types de matériaux :
Poudre
Filament :
Technologies d'impression 3D courantes :
Fusion laser sur lit de poudre (LPBF)
Frittage direct par laser (DMLS)
Impression directe sur métal (DMP)
Inconel 625
L'Inconel 625 est un superalliage à base de nickel-chrome conçu pour résister aux températures élevées, aux contraintes et aux environnements difficiles (y compris le chlorure). Les cycles thermiques répétés ont peu d'effet sur l'Inconel 625. Sa solidité, sa résistance à la température et à la corrosion en font un matériau idéal pour les applications aérospatiales. Il est également utilisé dans l'automobile, le traitement chimique et les applications offshore telles que l'industrie pétrolière.
Le superalliage Inconel 625 est coûteux. C'est pourquoi les techniques de fabrication additive telles que l'impression 3D sont préférées aux méthodes traditionnelles de fabrication soustractive - il y a peu de perte de matériau. Une autre raison est que les caractéristiques exceptionnelles du matériau le rendent extrêmement difficile à usiner. Heureusement, il est raisonnablement facile d'imprimer en 3D avec la DMLS. Le dépôt à énergie directe et le jet de liant sont également utilisés pour produire des pièces en Inconel 625.
Une nouvelle technologie de fabrication additive pour produire des pièces en Inconel est la diffusion atomique. Cette technologie est une méthode d'impression 3D en poudre similaire à l'impression FDSM. Après l'impression, le produit est lavé dans une solution de déliantage et fritté dans un four. Le four brûle le liant plastique et les poudres métalliques forment une pièce plus robuste. Le processus est très précis et constitue une alternative rentable à la production d'un matériau coûteux.
Pour l'impression 3D d'Inconel 625, voici les matériaux et les technologies les plus couramment utilisés :
Matériaux courants :
Ni625
Types de matériaux :
Poudre
Filament :
Technologies d'impression 3D courantes :
Frittage direct par laser (DMLS)
Dépôt par énergie directe (DED)
Jet de liant
Diffusion atomique
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