Quand nous pensons à l’impression 3D, impossible de ne pas penser à son utilisation dans les industries de nos jours.
Et parmi les technologies les plus avancées, on trouve la technologie DMLS (Direct Metal Laser Sintering), ou frittage laser direct de métal. Cette technologie, également connue sous le nom de technologie DMLS, permet de créer des pièces métalliques complexes avec une précision inégalée.
SI cet univers vous intrigue, nous explorons en détail, dans cet article, ce qu’est l’impression 3D DMLS, comment elle fonctionne, ainsi que ses applications dans divers domaines.
Qu’est-ce que la technologie DMLS ?
L’impression 3D DMLS (de l’abréviation « Direct Metal Laser Sintering ») consiste en une technique de fabrication additive. C’est à dire qu’il utilise un laser haute puissance pour fusionner des particules de poudre métallique, couche par couche, afin de créer des pièces métalliques solides et durables.
Sa particularité est que, contrairement aux méthodes traditionnelles d’usinage soustractif où la matière est retirée d’un bloc pour former une pièce, le DMLS, lui, construit l’objet en ajoutant de la matière. Cela offre une liberté de conception inédite et une réduction considérable des déchets.
On retrouve beaucoup cette technologie dans des domaines spécifiques comme les industries aérospatiale, médicale et automobile pour sa capacité à produire des pièces complexes avec une grande précision.
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La technologie DMLS : quel est son fonctionnement ?
Le processus de la technologie DMLS repose sur différentes techniques et étapes, les voici :
- Préparation du fichier 3D : ce fichier au format STL est un fichier CAO, soit « Conception Assistée par Ordinateur ». Ce modèle est ensuite découpé en fines couches horizontales à l’aide d’un logiciel spécialisé.
- Préparation de la machine et de la poudre métallique : cette fine couche de poudre métallique (entre 20 à 60 microns) est déposée et étalée sur la plateforme de construction. Les poudres utilisées peuvent être de l’inox, du titane, de l’aluminium, du cobalt-chrome, ou encore des superalliages à base de nickel.
- Fusion via laser : grâce à un laser de haute puissance, la plupart du temps souvent un laser fibre, il balaye la surface de la poudre. Cette action fait fusionner les particules selon le motif défini par le modèle 3D. L’environnement est aussi important, il faut que cela soit fait dans une chambre inertée (avevc de l’argon ou de l’azote) pour éviter toute oxydation du métal.
- Ajout de couches successives par répétition. La couche précédemment faite doit être consolidée avant que la prochaine puisse être faite. En général, il ne faut que quelques secondes. Suite à cela, la plateforme et le plateau s’abaissent légèrement et une nouvelle couche de poudre est déposée puis le processus de fusion est répété. Ce cycle se poursuit jusqu’à ce que la pièce soit entièrement construite.
- Refroidissement et finition : une fois la construction et la pièce terminée, la pièce doit se refroidir avant d’être retirée de la plateforme. Il est aussi possible de réaliser des traitements de finition, tels que le polissage, le sablage ou l’usinage. Ils ont pour but d’améliorer la surface et les propriétés mécaniques de la pièce.
La technique DMLS et les avantages qu’elle amène
L’impression 3D DMLS et la technologie DMLS offrent de nombreux avantages par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles :
- Complexité géométrique. La technologie DMLS permet de créer des géométries complexes, ce qui serait impossible à réaliser avec d’autres méthodes de fabrication.
- Économique grâce à la réduction des déchets. Contrairement à l’usinage traditionnel, où une grande quantité de matière est perdue, l’impression métal DMLS utilise uniquement la quantité de poudre nécessaire pour construire la pièce.
- Production sur demande. Vos stocks ne sont donc pas impactés, car les pièces sont faites à la demande ou même à l’unité.
- Personnalisation facile et rapide, idéale pour la production de pièces uniques ou de petites séries.
- Propriétés mécaniques. Les pièces métalliques imprimées en DMLS possèdent des propriétés mécaniques comparables, voire supérieures, à celles des pièces fabriquées par des méthodes traditionnelles.
La technologie DMLS et les matériaux compatibles
Un autre de ses avantages est la possibilité de pouvoir utiliser un large éventail de poudres métalliques, notamment :
- Inox (316L, 17-4PH) : pour des applications nécessitant résistance à la corrosion et robustesse.
- Titane (Ti6Al4V) : très utilisé en aéronautique et en implantologie pour son excellent rapport poids/résistance.
- Aluminium (AlSi10Mg) : idéal pour les pièces légères avec une bonne conductivité thermique.
- Cobalt-chrome : couramment utilisé en prothèses dentaires et implants.
- Alliages à base de nickel (Inconel 718, 625) : pour les environnements à haute température.
Les applications de l’impression 3D DMLS
L’utilisation de la technologie DMLS est loin d’être cantonnée à un seul domaine. Bien au contraire, elle est vaste et variée. Voici quelques exemples :
- Aérospatial via la fabrication de composants légers et résistants pour les avions et les engins spatiaux.
- Automobile avec la production de pièces de moteur et de composants de transmission avec des géométries optimisées pour la performance. Ce qui en fait une technologie prisée pour le sport mécanique.
- Énergie avec la fabrication de composants pour les turbines et les systèmes de production d’énergie.
- Médical pour la création d’implants et de prothèses personnalisés, adaptés aux besoins spécifiques des patients et sur mesure
Découvrez comment le DMLS peut intervenir dans le domaine médical via notre article :
La technologie DMLS : un processus prometteur
Le domaine de l’impression additive est porté par l’impression 3D et la technologie DMLS. Avec leur démocratisation et leur capacité à produire des pièces métalliques complexes et une grande précision, cette technologie ouvre de nouvelles possibilités pour de nombreux secteurs industriels. Que ce soit pour la production de pièces aérospatiales, médicales, automobiles ou énergétique, l’impression métal DMLS offre des solutions innovantes et efficaces avec de nombreux avantages non négligeables.
Pour plus d’informations : nous vous invitons à lire les articles DMLS vs SLM : quelle technologie choisir pour vos pièces métalliques ? ainsi que L’impression 3D métal pour l’aéronautique : pourquoi le DMLS est idéal ?
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