Impression 3D, toutes les techniques #2 : le liage de poudre

Dans notre panorama sur les techniques d’impression 3D, penchons-nous aujourd’hui sur le liage de poudre. Comme son nom l’indique, cette technique repose sur un matériau qui se présente sous forme de poudres très fines et très variées qui, selon le procédé, seront tantôt agglomérées tantôt fusionnées à chaud. On peut distinguer trois grandes familles utilisées aujourd’hui dans le liage de poudre :

  • Le procédé Three-Dimensional Printing (3DP) ;
  • >Les procédés par « frittage laser » (SLS et DMLS) ;
  • Les procédés par lasers à électrons.

Le procédé Three-Dimensional Printing (3DP)

Cette technologie est l’ancêtre des procédés par liage de poudre. Elle a été développée par le MIT en 1993 et la première licence exploitée par la société Z Corporation date de 1995. Elle repose sur un dépôt successif de gouttelettes d’un adhésif spécial qui agglomère des fines particules de poudre de toutes sortes (polymères, métaux, céramique, etc). Avant chaque passage de la tête d’impression, un rouleau dépose une fine couche de poudre sur un plateau qui s’abaisse couche après couche.

A la fin de l’impression, la pièce est chauffée pour obtenir une meilleure finition.

Avec le procédé par laminage de papier, c’est le seul procédé qui permet d’imprimer différentes couleurs sur une même pièce, grâce à une addition de quatre couleurs qui rappelle l’impression jet d’encre 2D.

Les procédés par « frittage laser » (SLS et DMLS)

Dans la famille des techniques par liage de poudre, le frittage laser (appelé souvent « frittage de poudre » ou aussi « frittage sélectif ») est le type de fabrication additive le plus connu. On le nomme généralement par ses trois lettres, SLS pour Selective Laser Sintering.

Les imprimantes SLS possèdent un plateau qui se déplace sur un axe vertical où de la poudre est appliquée et chauffée à une température proche de son point de fusion. Par-dessus, un laser puissant passe sur la poudre pour terminer sa fusion. Une nouvelle couche de poudre est ajoutée et fusionnée par le laser de manière successive ainsi de suite jusqu’à obtention de l’objet défini par le modèle 3D. Les poudres généralement utilisées sont du polyamide, mais il est possible d’employer plein d’autres matériaux.

La variante du procédé SLS appelée Direct Metal Laser Sintering (DMLS) permet de faire des impressions dans différents métaux.

E-Beam/EBM et EBF : les procédés par lasers à électrons

E-Beam et EBM (Electric Beam Melting) sont deux autres procédés ressemblant dans leur principe aux impressions SLS. La chose fondamentale qui change, c’est la nature du laser employé. Dans ce cas, il s’agit d’un faisceau étroit d’électrons qui fusionnent des poudres métalliques.

Sa variante, l’EBF repose aussi sur un faisceau d’électrons, mais elle est plus pointue, car elle nécessite de travailler dans un environnement sans gravité. Ce n’est donc pas pour rien que cette technique a été développée par la NASA. Elle permet d’utiliser un bon nombre de métaux et de créer certains alliages.

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4 réponses à “Impression 3D, toutes les techniques #2 : le liage de poudre

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