Créez des pièces en métal moulé à un prix abordable grâce à l'impression 3D

Découvrez comment les impressions FDM calcinables peuvent être utilisées pour produire des pièces métalliques à faible coût via le moulage à modèle perdu.

Utiliser l'impression 3D pour produire des pièces métalliques

DMLS

DMLS est une technologie de fusion sur lit de poudre utilisée pour produire des pièces métalliques avec un haut niveau de précision dimensionnelle. La nature additive de l’impression 3D permet de créer des conceptions très complexes. La liberté de conception offerte par DMLS l'a amené à être adopté par de nombreuses industries (automobile et aérospatiale) où l'optimisation du poids et les performances sont essentielles (le coût d'exploitation d'un avion commercial est d'environ 1 000 €/kg, ce qui signifie que toute économie de poids entraîne des économies significatives sur les coûts d'exploitation). Cela a amené ces industries à justifier le coût élevé par pièce du DMLS en se basant sur les économies réalisées grâce à la production de pièces complexes plus légères. Il est toujours conseillé de comparer le coût du recours à un fournisseur de services d'impression 3D et de l'achat de votre propre imprimante 3D métal.

DMLS peut produire des pièces à partir d'une large gamme de métaux, notamment l'aluminium et l'acier inoxydable, ainsi que des matériaux biocompatibles exotiques utilisés en dentisterie et dans les industries médicales comme le titane. Les principales limites du DMLS sont son coût élevé, sa petite taille de construction et ses longs délais de livraison par rapport aux autres technologies d'impression 3D. Les pièces nécessitent également un matériau de support pour limiter le risque de distorsion et de déformation et celui-ci doit également être retiré après l'impression, ce qui augmente encore les délais et les coûts.

Un grand nombre de coiffes métalliques pour couronnes et bridges imprimées en une seule impression

(image gracieuseté de Renishaw)

Casting d'investissement

Le processus de moulage à modèle perdu utilise traditionnellement des modèles en cire pour produire des moules de coulée, car ils présentent une combustion très propre et sans résidus. L'image ci-dessous présente le processus.

Pour le moulage de précision en petite série, les modèles sont traditionnellement usinés à partir d'un bloc de cire via CNC. Alternativement, pour les séries plus importantes, une matrice est usinée et les motifs sont créés en coulant la cire à l'aide de la matrice. L'outillage est un investissement très coûteux et la production des matrices prend souvent beaucoup de temps (2 à 6 semaines).

L'impression 3D est désormais régulièrement utilisée en conjonction avec une gamme d'applications de moulage de précision pour produire des modèles à partir de matériaux coulables. Les impressions 3D calcinables sont courantes dans les secteurs dentaire et de la bijouterie et sont généralement produites via le processus d'impression SLA/DLP. Il s’agit d’une technologie de photopolymérisation en cuve capable de produire des pièces avec une surface très lisse et des détails extrêmement fins. La principale limitation du SLA est la taille du volume de fabrication de l’imprimante ou le coût élevé impliqué pour les modèles plus grands. Pour les pièces métalliques plus grandes, le FDM coulable offre une solution rentable et rapide.

Les conceptions petites et complexes sont parfaites pour le moulage de précision SLA. L'image ci-dessus montre un motif calcinable (à gauche) imprimé via le processus SLA et l'anneau de coulée final (anneau)

(image gracieuseté de Formlabs)

Pour les pièces métalliques plus grandes, le FDM coulable offre une solution rentable et rapide.