Impression 3D Métal

Frittage laser direct de métal est souvent confondu avec le Frittage Sélectif par Laser (SLS), mais il ne s’agit pas tout à fait de la même technique d’impression 3D.

Ce procédé, connu en anglais sous le nom de DMLS (Direct Metal Laser Sintering), a été breveté par ERD et EOS (Allemagne) en 1994, même si les premières recherches remontent aux années 70.
Tandis que le procédé SLS utilisera comme matériau de base de la poudre de plastique, de céramique ou de verre, le DMLS utilisera lui de la poudre de métal. On retrouvera le plus souvent des matériaux métalliques tel que l’acier, le cobalt-chrome, l’aluminium, le titane ou encore l’inconel. La résistance des pièces obtenues est aujourd’hui comparable à celle obtenue par des techniques de fonderie ou d’usinage. Le DMLS est ainsi l’une des rares technologies de fabrication additive à être utilisé dans la production.

Comme toute technique d’impression 3D, la conception d’une pièce démarre par la création du modèle 3D à l’aide d’un logiciel comme CATIA ou Pro/ENGINEER. L’étape suivante, réalisée par le logiciel de l’imprimante, consiste à découper l’objet en une multitude de couches d’épaisseur fixe. Dans le cas du DMLS, l’épaisseur d’une couche varie entre 20 et 100 microns.

La plateforme où se réalise l’impression est composée de 2 cuves, chacune activée par un piston. Une première cuve est remplie de poudre métallique tandis que l’autre est vide et située au niveau de la plateforme. Le procédé d’impression débute alors par l’ajout d’une fine couche de poudre (d’une hauteur fixée par le logiciel de l’imprimante) dans la cuve vide. Le laser à fibre optique (de l’ordre de 200/400 W) va alors venir fusionner la poudre métallique. Une fois la matière consolidée, une deuxième couche de poudre est alors appliquée à l’aide du système de piston, et ainsi de suite jusqu’à création de la pièce complète.

Cette technologie est largement utilisée dans les domaines de l’aérospatial, de l’automobile et du médical (pour les implants dentaires) et plus globalement pour le prototypage et la fabrication d’outillage.

Les principales imprimantes ayant recours au Frittage laser direct de métal sont celles de l’allemand EOS avec les EOSINT M270 et M280, ainsi que celles du français Phenix Systems (récemment acquis par 3D Systems), avec sa gamme d’imprimantes PX.