Les meilleurs matériaux d'impression 3D en métal pour la fabrication additive

Presque tous les procédés d'impression 3D métal reposent sur de la poudre métallique. Qu'il soit utilisé comme matière première ou lié dans un filament, c'est l'ingrédient essentiel qui permet aux machines de fabriquer des pièces de manière additive. Cela signifie que la disponibilité des matériaux d'impression 3D métalliques dans la fabrication additive doit dépendre presque entièrement de la facilité avec laquelle la forme en poudre peut être fusionnée. La poudre d'aluminium, par exemple, est plus difficile à fusionner que les aciers qui se collent beaucoup plus facilement, et est donc beaucoup moins courante dans un matériau métallique imprimé en 3D.

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Les matériaux d'impression 3D métalliques les plus utiles offrent aux fabricants la plus grande valeur ajoutée par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles. Souvent, cela découle de l'usinabilité. Les matériaux difficiles à usiner comme les aciers à outils et le titane sont traditionnellement très difficiles à travailler, mais comme l'usinabilité n'équivaut pas à l'imprimabilité, ces métaux peuvent être fabriqués sur une imprimante 3D avec un minimum de main-d'œuvre à un coût fixe et faible par pièce.

Passons en revue certains des matériaux d'impression 3D métalliques disponibles sur le système Markforged Metal X, ainsi que les avantages et les inconvénients que chaque matériau apporte au processus de fabrication.

Acier inoxydable

L'acier inoxydable se caractérise par une résistance élevée et une excellente résistance à la corrosion. Ce matériau est utilisé dans une vaste gamme d'industries et d'applications, de la fabrication à la technologie d'assistance. Des exemples d'aciers inoxydables imprimés en 3D incluent le 316L extrêmement résistant à la corrosion et l'acier inoxydable 17-4 PH pouvant être traité thermiquement.

Aciers à outils

Comme son nom l'indique, cette classe d'aciers est utilisée pour une variété d'outils de fabrication. Tout ce qui sur une ligne de production coupe, estampe, moule ou forme est probablement fabriqué en acier à outils. Les aciers à outils peuvent résister à des conditions aussi difficiles en raison de leur dureté élevée et de leur excellente résistance à la chaleur et à l'abrasion. En raison de ces propriétés, les aciers à outils sont très difficiles et coûteux à usiner, ce qui en fait des candidats idéaux pour être imprimés en 3D. Les poudres et filaments populaires incluent l'acier à outils A2, D2 et H13.

Titane

Ce métal est solide, incroyablement léger et résistant à la chaleur et aux produits chimiques. Normalement, le titane est extrêmement difficile à usiner (ce qui contribue à son coût élevé), ce qui en fait un excellent candidat pour l'impression 3D. Le titane imprimé en 3D le plus courant est le titane 64 (Ti-6Al-4V) et est utilisé dans des situations où un rapport résistance/poids très élevé est avantageux, comme les avions.

Inconel 625

Alors que les imprimantes 3D peuvent être utilisées pour produire des pièces à partir de métaux communs tels que l'acier, elles peuvent également fabriquer des pièces à partir de superalliages qui sont particulièrement adaptés aux environnements extrêmes. L'Inconel 625 est un superalliage à base de nickel solide, rigide et très résistant à la corrosion et à la chaleur qui est souvent utilisé dans des endroits comme les turbines et les fusées. D'autres types d'Inconel, à savoir l'Inconel 718, n'ont pas la même résistance à la chaleur que l'Inconel 625. Le matériau est traditionnellement extrêmement coûteux à usiner; à l'inverse, Inconel peut être acheté sous forme de poudre et imprimé en 3D pour une fraction du coût, ouvrant la porte à des composants Inconel abordables.

Lisez notre guide de conception de métal

Regard vers l'avenir

La liste actuelle des matériaux d'impression 3D métalliques est relativement courte et se concentre sur les matériaux de qualité supérieure qui sont les plus avantageux financièrement à fabriquer. Cependant, à mesure que l'impression 3D métal mûrit, attendez-vous à voir de plus en plus de filaments et de poudres d'impression 3D métal moins chers disponibles sur différentes plates-formes d'impression métal. Ces matériaux, se nourrissant des mêmes avantages en termes de coûts que les métaux mentionnés dans cet article, ouvriront de nouvelles applications pour l'impression sur métal et favoriseront son adoption par les masses manufacturières.