Points clés importants pour la fabrication additive de l'aluminium, de l'acier inoxydable et plus encore

Quand l'impression 3D de métaux est-elle utile ?

La fabrication additive offre également un complément économique aux méthodes conventionnelles telles que le tournage et le fraisage dans le domaine des métaux. L'impression 3D métal ayant une structure de coûts différente de celle de la fabrication conventionnelle, il y a un certain nombre d'éléments à prendre en compte pour utiliser cette technologie de manière rentable.

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^{Ce billet de blog a été mis à jour le : 27.01.2023}

Applications appropriées

Quand l'impression 3D de métaux est-elle la meilleure option par rapport au tournage/fraisage ?

L'impression 3D métal convient à diverses applications :

Lorsqu'une construction légère est requise, c'est-à-dire lorsque la réduction du poids n'est plus possible en raison des limites du tournage et du fraisage. L'impression 3D permet d'optimiser considérablement les composants à géométrie complexe. Des formes entièrement nouvelles, à la topologie optimisée, avec des structures en treillis ou des courbes, sont créées. Les pièces métalliques sont tout aussi stables que les pièces fabriquées de manière conventionnelle, mais beaucoup plus légères. Les pièces légères sont utilisées dans les véhicules et dans l'industrie aérospatiale, où la réduction du poids et donc du carburant joue un rôle majeur.

Les dissipateurs thermiques constituent un autre domaine d'application. Grâce à l'impression 3D, des structures de refroidissement fines et complexes peuvent être placées et façonnées de manière optimale en fonction du composant.

Cette technique est utilisée dans l'industrie alimentaire, où de petites quantités de pièces spécifiquement adaptées sont souvent nécessaires pour traiter les aliments conformément au moule. Les pièces sont moins chères en petites séries que les pièces moulées par injection en plastique, car les moules coûteux ne sont plus nécessaires. L'utilisation de métaux tels que l'acier inoxydable garantit également la biocompatibilité.

Dans l'automatisation industrielle, pour les pinces des robots ou les supports et autres. En plus de la forme optimisée, l'utilisation de l'aluminium permet de réaliser des économies de poids considérables.

En général, le temps de fabrication joue également un rôle. Un composant issu de l'imprimante 3D est produit en peu de temps (si le fichier d'impression est disponible) et est donc rapidement disponible. Cela signifie que les pièces peuvent également être commandées à la demande, ou que des modifications de conception peuvent être apportées en permanence et les pièces commandées à nouveau.

Combien coûte l'impression 3D de métaux ?

Vous aimeriez probablement avoir une réponse précise quant à son coût. Malheureusement, il est impossible de répondre à cette question de manière générale, car trop de facteurs entrent en jeu dans la fabrication additive de l'aluminium et d'autres métaux.

Les points suivants sont pertinents : Si un composant métallique conventionnel est produit 1:1 en impression 3D, les coûts sont généralement plusieurs fois plus élevés. D'une part, cela s'explique par le fait que les imprimantes 3D en métal sont très chères à l'achat, tout comme le matériau de départ, la poudre. D'autre part, un processus complexe est nécessaire pour le traitement. La place occupée par un composant dans l'espace d'installation de l'imprimante joue également un rôle, par exemple pour les structures en nid d'abeille.

Dès que les pièces peuvent être conçues de manière plus optimale par rapport à leur application grâce aux libertés de la fabrication additive, la technologie additive en vaut la peine. Il en va de même lorsque les pièces doivent être produites en petites quantités ou ne peuvent être produites d'une autre manière.

Si vous souhaitez vérifier votre projet, parlez-en à nos experts. Nous nous ferons un plaisir d'évaluer l'application avec vous. Il est possible de choisir entre les technologies SLM ou FDM, la FDM étant moins chère dans la plupart des cas.

Existe-t-il d'autres options ou substituts à l'impression 3D en métal ?

Il existe des matières plastiques qui ont fait leurs preuves dans la pratique. Il s'agit notamment des matériaux composites qui sont renforcés par des fibres de carbone et résistent ainsi à des charges élevées. Ces matériaux sont connus pour leurs applications dans l'aviation ou le sport automobile. Vous pouvez identifier les applications appropriées sur la base des propriétés :

Charge élevée
Rigidité
Résistance à la chaleur
Propriétés spéciales telles que l'ignifugation ou la résistance aux produits chimiques

Si c'est le cas, ces matériaux constituent une véritable alternative aux métaux et doivent être testés :

Onyx renforcé de fibres de carbone (technologie FDM)
Onyx FR ignifugé (technologie FDM)
DuraForm® HST renforcé de fibres (technologie SLS)

Technical properties of 3D printing metals

Les métaux suivants sont actuellement disponibles chez Jellypipe :

Aluminium
Acier inoxydable
Acier à outils résistant à la corrosion (Corrax)
Acier au nickel martensien
Inconel (alliage nickel-chrome-fer-molybdène)
Cuivre
Titane

^{Veuillez noter que les valeurs indiquées dans les tableaux se rapportent au matériau non traité. Si, dans la pratique, on atteint les limites des valeurs indiquées pour un matériau, il convient de tester le composant en lui-même. N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions.}

Tableau partie I/II

	Aluminium (AlSi10Mg)	Inconel 625 (IN625)	Inconel 718 (IN618)	Cuivre (CuCr1Zr)	Titane (TiAI6V4)
Technologie	SLM	SLM	SLM	SLM	SLM
Densité [g/cm3]	2.3	8.44	8.2	8.9	4.5
Résistance à la traction [MPa]	250	938	1350	340	900
Module E [Gpa]	70	170	180	110	110
Allongement à la rupture [%]	1	30	17	25	10
Caractéristiques	Haute résistance et capacité de charge dynamique, faible poids,	Haute résistance, haute résistance à la chaleur, haute résistance à la corrosion et haute résistance à l'oxydation	Haute résistance, haute résistance à la chaleur (700°), haute résistance à la corrosion et haute résistance à l'oxydation.	Haute conductivité électrique et thermique et bonnes possibilités de traitement ultérieur.	Alliage de titane à haute résistance. Résistant à la corrosion, faible poids.

Tableau partie II/II

	Acier inoxydable 1.4404	Acier inoxydable 1.4542	Acier à outils résistant à la corrosion (Corrax)	Acier au nickel martensien 1.2709
Technologie	SLM	SLM	SLM	SLM
Densité [g/cm3]	7.9	7.8	7.7	8
Résistance à la traction [MPa]	510	900	1100	1050
Module E [Gpa]	180	140	170	160
Allongement à la rupture [%]	45	25		11
Certifications			Aliments
Propriétés	Bonne résistance à la corrosion, conductivité élevée	Haute résistance à la corrosion, stérilisable, haute résistance, haute ductilité	Haute résistance à la corrosion, haute solidité, certifiée pour les produits alimentaires, bonnes possibilités de traitement ultérieur	Excellente résistance à la traction & ténacité, particulièrement peu de déformation

Téléchargez cette liste de matériel ici :

Quelle taille peuvent avoir les pièces imprimées ?

Les espaces d'installation des imprimantes du SLM ont un espace d'installation de 300 x 300 x 250 mm. Si vous avez besoin de pièces plus grandes, veuillez créer une demande individuelle sur la plateforme. L'épaisseur minimale des parois des pièces doit être d'au moins 1 mm pour les deux technologies de fabrication additive.