Impression 3D SLS de métaux

L'impression tridimensionnelle (3D) de métaux par frittage laser sélectif (SLS) est une méthode de fabrication d'objets à partir de fichiers de conception technique par frittage, c'est-à-dire par fusion au laser de couches de matériaux en poudre pour créer un objet. Développée pour la première fois au milieu des années 1980, la SLS est populaire auprès des ingénieurs et des fabricants en tant que méthode privilégiée pour le prototypage de pièces en raison de son coût abordable, de sa vitesse, de sa précision et de sa résistance.

Cet article traite de l'impression 3D SLS en métal, de ses avantages, de ses applications typiques et de ses bénéfices.

La SLS est le système d'impression 3D par fusion sur lit de poudre le plus couramment utilisé aujourd'hui.  Il s'agit d'une technologie de fabrication additive (AM) qui crée un objet en le construisant (imprimant) couche par couche. Un laser à haute puissance construit la pièce dans un lit de poudre préchauffée, couche par couche, selon un dessin tridimensionnel réalisé par ordinateur.

Le laser fusionne les particules de poudre et le lit de poudre soutient le produit au fur et à mesure de sa construction, ce qui élimine la nécessité d'un soutien structurel interne du produit. Le lit de poudre est équipé d'un système de rouleaux qui étalent de fines couches de poudre avant le processus de frittage. Le produit fini doit refroidir, et toute poudre non fixée doit être enlevée lors d'une procédure de nettoyage après impression. La poudre non frittée restante peut être utilisée pour la prochaine série de production, ce qui fait de la SLS une technologie à zéro déchet.

La SLS est idéale pour le prototypage rapide, la production en petites séries et la fabrication sur mesure. Le processus d'impression est parfait pour les géométries complexes, notamment les parois minces, les contre-dépouilles, les dimensions inversées, les congés et autres caractéristiques de conception complexes.

L'impression 3D SLS métal est un procédé de fabrication additive très répandu qui offre une précision exceptionnelle, la capacité d'imprimer des géométries complexes et des propriétés mécaniques similaires à celles des pièces moulées par injection. Ce procédé est idéal pour le prototypage fonctionnel et la production en petites séries.

Les pièces imprimées par SLS utilisent des matériaux en nylon, des polymères, des céramiques et des métaux. Elles sont aussi solides que les pièces métalliques standard, mais plus légères. Les systèmes d'impression SLS sont souvent associés à des matériaux à base de plastique, notamment le nylon en fibre de carbone et le nylon en aluminium, qui sont également des matériaux légers et performants. Ces matériaux offrent une résistance encore plus grande avec l'apparence des métaux tout en conservant un poids plus léger.  

Les matériaux en nylon avec fibre de carbone et aluminium sont utilisés comme alternatives aux pièces métalliques. Ils sont utilisés dans diverses applications généralement réservées aux métaux. Il s'agit notamment des gabarits, des montages, de l'outillage et des prototypes fonctionnels.

Les imprimantes SLS peuvent également imprimer des alliages d'aluminium et d'acier inoxydable par le biais d'un procédé dérivé appelé frittage laser direct de métaux (DMLS). Ce procédé est également appelé fusion sélective par laser (SLM). Le processus d'impression est le même, mais avec des matériaux différents.   

L'impression ABS SLS présente de nombreux avantages, en plus de remplacer de nombreux produits métalliques beaucoup plus lourds. Elle fait partie des technologies d'impression 3D les plus rapides pour la fabrication de produits hautement détaillés, durables et fonctionnels. Les produits solides, légers et abordables font des métaux imprimés par SLS le choix privilégié pour le prototypage et la production rapides.

L'impression par lots est rapide et facile, et plusieurs pièces peuvent être imprimées simultanément lorsqu'elles sont disposées de façon serrée. Les produits imprimés ne nécessitent pas de structures de support et peuvent s'adapter à des géométries complexes, notamment des contre-dépouilles, des segments imbriqués, des charnières vivantes et des parois minces.

Les matériaux imprimés par SLS sont utilisés pour les gabarits, les montages, l'outillage, les modèles pour les pièces moulées et les produits finaux à usage commercial. Les matériaux se prêtent à de nombreuses opérations de post-traitement, notamment le vibro-tourbillonnement, l'électroplacage, le revêtement céramique, la peinture, le revêtement en poudre, la teinture et le revêtement polymère liquide.

Les progrès technologiques, les machines, les matériaux et les logiciels ont rendu l'impression SLS plus accessible. Des outils qui étaient autrefois limités aux grandes industries de haute technologie sont des alternatives flexibles et d'un prix raisonnable aux méthodes traditionnelles de fabrication des métaux.