L’impression 3D à base de poudre permet aujourd’hui de réaliser des projets nécessitant une grande robustesse, un aspect visuel soigné ainsi que des contraintes exigeantes. Cette technologie est d’ailleurs souvent utilisée pour les projets suivants :
- Le prototypage rapide
- Des pièces mécaniques
- De la production en série
Cette technologie permet également de réaliser des pièces avec une grande précision, idéale pour des projets nécessitant un haut niveau de détail.
Comment fonctionne une impression 3D SLS ?
Le frittage laser sélectif ou SLS (Selective Laser Sintering) est un procédé de fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre.
Cette technique d’impression 3D à base de poudre consiste à fritter les particules d’une poudre de polymère sélectivement, à les fusionner et construire une pièce, couche par couche.
La procédure d’impression 3D à base de poudre fonctionne comme suit :
- Le bac de poudre et la chambre de fabrication sont dans un premier temps chauffés à une température inférieure du point de fusion du matériau utilisé.
- Une fine couche de poudre est étalée à l’intérieur de la chambre de fabrication.
- Un Laser balaie la section de la pièce 3D et chauffe les particules de poudre afin de les fusionner et donc les solidifier.
- Quand une couche est terminée, la plateforme de fabrication se déplace vers le bas et une nouvelle fine couche de poudre et déposée sur la surface de la pièce. L’opération est répétée jusqu’à la finalisation de la pièce.
- Après impression, les pièces sont totalement recouvertes de poudre non frittée. Il faut laisser refroidir le bac à poudre avant que les pièces ne puissent être nettoyées.
- Une fois le bac refroidi, il faut nettoyer les pièces à l’aide d’air comprimé afin d’enlever l’excès de poudre.
Le surplus de poudre après le nettoyage de la pièce peut être recyclé et stocké pour de futures impressions. Il existe même des machines qui permettent de récupérer la poudre dans une cartouche qui peut ensuite être réutilisée.
Applications de l'impression 3D à base de poudre dans différents projets
Cache de caméra pour le domaine industriel
Ces caches de caméras ont été imprimés en série. La poudre (PA12) a été sélectionnée pour sa résistance aux potentiels chocs afin de protéger une caméra pouvant détecter avec précision si des erreurs sont faites sur la chaîne de production.
Réalisation en série de pièces en alumide
Cette pièce, imprimée en série, a été réalisée en Alumide, qui est une version du PA12 chargé en aluminium. Ce matériau a été choisi pour sa résistance aux chocs et aux intempéries.
Quels sont les avantages de l'impression à base de poudre ?
De grandes possibilités
Le frittage sélectif par laser à l’avantage d’être une excellente solution pour le prototypage rapide, en effet elle offre de grandes possibilités de modélisation, de conception et une grande précision.
Pas de supports !
Comme nous l’avons vu dans le fonctionnement de l’imprimante SLS, la poudre non frittée qui reste dans la chambre de fabrication servira elle-même de support.
L’absence de supports permet également de gagner du temps lors du post-traitement. Ce gain de temps se reflétera sur le coût de votre projet.
Vous l’avez compris, cette méthode de fabrication convient parfaitement aux designs complexes qui nécessitent précision et solidité.
Impression en série
Avec le SLS vous pouvez imprimer plusieurs pièces dans un même volume d’impression.
L’avantage avec cette technologie se trouve dans la fabrication de petite série, car le temps d’impression sera principalement déterminé par la hauteur du bac, indépendamment du nombre de pièces qu’il contient.
L'adhésion des couches
Une autre force du SLS est que les pièces imprimées ont des propriétés mécaniques presque isotropes, ce qui signifie que les propriétés mécaniques et thermiques sont identiques dans toutes les directions. L’adhérence de l’impression 3D SLS est excellente.
Quels matériaux pour l'impression 3D SLS ?
En impression à base de poudre on utilise principalement de la poudre de Polyamide (PA), également connu sous le nom de Nylon. Généralement, nous retrouvons du :
- Nylon PA12
- Nylon PA11
- Alumide
La poudre de polyamide peut être chargée de différents additifs afin d’améliorer les propriétés physiques de la pièce. Les fibres de verre, de carbone ou d’aluminium sont des exemples d’additifs.
SLS vs FDM
Par rapport à l’extrusion de matière, le frittage sélectif par laser offre de nombreux avantages :
- Pièce de meilleure qualité
- Production de pièce sans support
- Les couches sont plus fines donc ont une meilleure finition
Les imprimantes FDM ont l’avantage d’être à un coût moins important que les imprimantes SLS et le FDM offre beaucoup plus de choix de matériaux et de couleurs.
Quelques questions sur l'impression 3D à base de poudre ?
Les imprimantes fonctionnant par frittage sélectif par laser (SLS) et celles fonctionnant par fusion multijet (MJF) utilisent de la poudre pour réaliser leurs impressions.
Le frittage sélectif par laser (SLS) est une technologie utilisant la poudre comme matière principale. Celle-ci utilise un laser pour fusionner les différentes couches qui vont constituer la pièce finale.
Les avantages de l’impression 3D à base de poudre sont nombreux : la robustesse, la rapidité et le coût sont les principaux atouts de l’impression 3D SLS par rapport à d’autres technologies.
Les différents matériaux utilisés chez NES pour l’impression 3D SLS sont :
- Le Nylon PA12
- Le Nylon PA11
- L’Alumide
Conclusion
En résumé, l’impression 3D à base de poudre offre de nombreux avantages pour la réalisation de prototypes rapides ainsi que pour la production de petites et moyennes séries.
Grâce à l’absence de supports d’impression, cette technologie permet de concevoir des pièces aux géométries complexes tout en réduisant le temps de post-traitement.
De plus, elle garantit une grande robustesse, une précision élevée et des propriétés mécaniques homogènes, faisant d’elle une solution idéale pour des applications industrielles variées.
Que ce soit pour la création de pièces fonctionnelles, la fabrication d’éléments mécaniques ou encore la production en série de composants résistants, l’impression 3D SLS se distingue par sa rapidité et son efficacité.
Si toutefois vous souhaitez avoir plus d’information pour votre projet n’hésitez pas à nous contacter, nous serions ravis de répondre à vos besoins.
