Fabrication par objets laminés (LOM) : l'avenir du prototypage rapide

La Fabrication par Objets Laminés (LOM) est un concept élégamment simple qui construit des prototypes à partir de matériaux en feuilles découpés. Les feuilles sont placées sur toute la table de construction pour se lier sélectivement à la couche inférieure, puis découpées (laser ou couteau mobile) pour extraire la tranche 2D de la feuille. La LOM a débuté avec Helisys en 1991 et s'est imposée dans la fabrication rapide. Helisys a été remplacé par Cubic Technologies.

L'impression 3D LOM produisait des modèles peu coûteux, faciles à travailler et étonnamment rapides à construire. Elle est limitée dans la gestion des contre-dépouilles et la complexité des formes, principalement par la difficulté d'extraire le modèle fini du matériau de rebut. Elle nécessite aussi des parois épaisses (5 à 10 mm minimum) pour produire des modèles offrant une quelconque résistance. Les cavités et creux étaient difficiles ou impossibles à vider de leur rebut, rendant les modèles assez lourds pour leur taille.

Les parties principales d'une imprimante 3D LOM sont la zone de construction, le rouleau et le laser. Cet article aborde la LOM, son fonctionnement, ses composants principaux, avantages, inconvénients et matériaux.

Qu'est-ce que l'impression 3D par fabrication d'objets laminés ?

L'impression 3D par fabrication d'objets laminés est un procédé polyvalent qui colle des couches de matériau (généralement plastique, métal ou papier pré-enduits d'adhésif) et les découpe à la forme. Le résultat est un produit qui peut être retravaillé par usinage ou perçage. La LOM est typiquement utilisée pour le prototypage rapide car c'est un procédé additif rapide et peu coûteux.

Comment fonctionne la LOM ?

La LOM fonctionne en superposant des feuilles de matériau, découpées sur place par laser ou couteau mobile. Le contour 2D est extrait comme contour de tranche avant d'ajouter la couche suivante. Les feuilles sont déroulées sur le plateau de construction et enduites d'adhésif. La feuille porteuse d'adhésif est placée sur la table de construction, au sommet de la pile laminée. Un positionnement précis (méthodes de manipulation de papier type photocopieur/jet d'encre) produit une pile rectiligne. La nouvelle couche est pressée en place par un rouleau chauffant pour assurer bon collage et polymérisation. Une fois la couche polymérisée, un laser balayeur ou un couteau en tungstène mobile découpe le contour de la tranche, laissant le matériau de rebut en place comme support pour le laminage suivant. Une fois toutes les couches appliquées et découpées, le modèle est « extrait » du rebut manuellement, révélant le prototype fini.

Avantages et inconvénients de la LOM

Avantages LOM	Inconvénients LOM
Rapide et peu coûteux.	Utilisé typiquement pour prototypage, pas production.
Modèles très faibles si parois < 10 mm.
Matériaux peu coûteux ; avec bon choix de modèle et post-traitement soigné, résultats visuellement bons possibles.	Seuls modèles à caractéristiques grossières peuvent être produits à haut standard.
Aucun support requis pour les contre-dépouilles reproductibles (limitées). Le rebut reste en place, formant un parallélépipède d'où la pièce est extraite.	La plupart des contre-dépouilles représentent un risque d'extraction : le rebut reste partiellement attaché, un retrait trop vigoureux cause dommages esthétiques et structurels.
Équipement très « bureau » : pas d'odeurs, peu de bruit, faible encombrement.	Aucune caractéristique fine reproductible sans extrême soin à l'extraction du rebut.
	Creux difficiles ou impossibles à vider, rendant les « packs » solides et très lourds.

Matériaux utilisés en LOM

Les matériaux Helisys LOM sont des rouleaux pré-enduits d'adhésif :

1. Papier : blanc ou coloré
2. Métal : seul l'aluminium s'est avéré pratique
3. Plastique : divers plastiques disponibles

Composants principaux d'une imprimante 3D LOM

Variables selon le modèle. Pour Helisys :

1. Alimentateur de rouleau
2. Table de construction
3. Rouleau chauffant
4. Laser balayeur

Meilleures résines pour LOM

Les imprimantes LOM impriment une large variété de composites polymères. Les adhésifs thermoactivés sous-face des matériaux Helisys offraient options haute température, fonte à chaud, et résines à réticulation thermoactivée. Cela permettait de sélectionner l'adhésif selon l'application et le matériau laminate.

LOM dans l'industrie médicale

Utilisée pour créer des modèles de visualisation d'organes. Tentatives pour créer pièces fonctionnelles pour implants et stabilisation de fractures.

LOM dans l'industrie de la joaillerie

Les imprimantes LOM ont parfois créé des prototypes pour wearables complexes et hautement colorés.

Les imprimantes LOM peuvent-elles produire des pièces massives et détaillées ?

Oui, une machine LOM grand format a existé. Les machines Envisiontech grand format à laminés pré-imprégnés renforcés fibres avaient une zone de construction énorme, mesurée en pieds !

Résumé

Cet article a présenté la fabrication par objets laminés (LOM), expliqué ce qu'elle est, et discuté de son utilisation en fabrication. Pour en savoir plus sur la LOM, contactez un représentant Xometry.

Xometry propose une large gamme de capacités de fabrication, dont l'impression 3D. Visitez notre site pour en savoir plus ou demander un devis gratuit.