Créer des pièces métalliques moulées abordables grâce à l'impression 3D

Découvrez comment les impressions FDM calcinables permettent de produire des pièces métalliques à faible coût via la cire perdue.

Utiliser l'impression 3D pour produire des pièces métalliques

DMLS

Le DMLS (Direct Metal Laser Sintering) est une technologie de fusion sur lit de poudre produisant des pièces métalliques à haute précision dimensionnelle. La nature additive permet créations de designs très complexes. La liberté de design du DMLS l'a fait adopter par de nombreux secteurs (automobile, aérospatial) où optimisation poids et performance sont critiques (coût exploitation avion commercial ~1000 €/kg : toute économie de poids génère économies opérationnelles significatives). Ces secteurs justifient le coût par pièce élevé du DMLS par les économies de production de pièces complexes plus légères. Il est toujours conseillé de comparer coût service d'impression 3D vs achat propre imprimante métal.

DMLS produit pièces dans large gamme de métaux : aluminium, acier inoxydable, mais aussi matériaux biocompatibles exotiques pour dentaire/médical comme titane. Limitations principales : coût élevé, volume de construction réduit, délais longs vs autres technologies. Pièces nécessitent supports pour limiter distorsion/gauchissement, devant être retirés post-impression, allongeant délai et coût.

Grand nombre de couronnes et bridges métalliques imprimés en une seule impression (image Renishaw)

Cire perdue (investment casting)

Le processus de cire perdue utilise traditionnellement des modèles en cire pour produire moules de coulée, offrant une combustion très propre sans résidus. L'image ci-dessous présente le processus.

Pour cire perdue faibles séries, modèles traditionnellement usinés dans bloc de cire par CNC. Alternative pour séries plus importantes : moule usiné et modèles créés par coulée de cire via le moule. L'outillage est investissement très coûteux, production moules prenant longtemps (2-6 semaines).

L'impression 3D est maintenant régulièrement utilisée conjointement à diverses applications de cire perdue pour produire modèles en matériaux calcinables. Impressions 3D calcinables courantes dans dentaire et joaillerie, généralement produites via SLA/DLP. Cette technologie de photopolymérisation en cuve produit pièces à surface très lisse et détails extrêmement fins. Limitation principale SLA : volume de construction de l'imprimante, ou coût élevé pour grands modèles. Pour pièces métalliques plus grandes, le FDM calcinable offre solution économique et rapide.

Petits designs complexes parfaits pour cire perdue SLA. Image montre modèle calcinable (gauche) imprimé SLA et bague finale coulée (droite) (image Formlabs)

Pour pièces métalliques plus grandes, le FDM calcinable offre une solution économique et rapide.