Évaluer la Performance des Pièces Métalliques Produites par Impression 3D FDM

L'impression 3D semble avoir disparu des radars. En raison des limitations des matériaux et de l'incapacité à produire en masse le même produit, elle était considérée comme plus adaptée à l'usinage personnalisé de pièces.

Cependant, grâce à l'évolution continue de la technologie, l'impression 3D offre plus de possibilités dans la fabrication industrielle de pièces – comme l'impression 3D FDM. L'amélioration continue de cette technologie permet maintenant de produire des pièces métalliques en série par FDM.

Qu'est-ce que l'Impression 3D FDM ?

La technologie de formage métallique FDM est développée sur la base de la technologie de moulage par injection de métal (MIM). Le MIM est une nouvelle technologie de traitement de composants formée en introduisant la technologie de moulage par injection de plastique dans la métallurgie des poudres.

Les étapes de base du MIM : sélectionner la poudre métallique et le liant pour le MIM composite, les mélanger uniformément en matière première à température spécifique, granuler après moulage par injection. Après obtention de l'ébauche formée, traitement de déliantage, puis frittage et densification pour obtenir le produit final.

Le modelage par dépôt de fil fondu (FDM) métallique 3D combine le procédé MIM et ressemble au FDM. Contrairement au FDM plastique, le matériau utilisé est un fil. Contrairement au SLM courant, cette méthode n'utilise pas de laser ni de poudre pendant le formage.

Comment l'Impression 3D FDM Transforme les Poudres Métalliques en Produits ?

L'impression 3D FDM fonctionne de manière similaire au MIM, comme mentionné ci-dessus.

1. Fabrication du fil

La poudre métallique (ex. acier inoxydable) est mélangée au liant, puis filée pour obtenir le filament.

2. Impression et formage

Utilisation d'une buse haute température (> 300 °C) d'équipement FDM pour fondre le fil, l'extruder, et former couche par couche une pièce métallique préliminaire. La buse doit avoir haute résistance et haute résistance à l'usure car le mélange métallique use facilement la buse ; si buse en laiton, une nouvelle buse par bobine.

3. Déliantage

Chauffer la pièce métallique, la délianter, évaporer la majeure partie du liant (la pièce rétrécit à ce stade).

4. Frittage

Frittage haute température pour éliminer tout le liant, la pièce rétrécit encore. La taille des pièces frittées rétrécit de 15–17 % par rapport à la pièce juste imprimée (le liant s'évapore, l'espace entre poudres diminue, la pièce se densifie), la masse diminue de 20 %.

Quels Sont les Nouveaux Avantages de l'Impression 3D FDM dans la Fabrication en 2022 ?

Comparé aux équipements FDM grand public et professionnels, les équipements FDM industriels ajoutent maintenant une chambre à température constante et une buse haute température, la chambre pouvant atteindre 300 °C.

Les imprimantes 3D FDM peuvent imprimer des matériaux hautes performances : PEEK, PEKK, ULTEM, PEI, etc., répondant aux besoins d'applications résistantes haute température, anticorrosion, haut impact, et aux exigences industrielles : grande taille, haute efficacité.

En combinant technologie FDM et procédé MIM (type solution Desktop Metal), on imprime directement les matériaux d'injection métallique, puis nettoyage, frittage, pour produire enfin des pièces métalliques.

Qu'il s'agisse de fonderie ou de moulage par injection de métal, la combinaison technologie traditionnelle, matériaux et FDM permet d'utiliser la technologie FDM pour la production et le traitement de pièces métalliques, avec des avantages : matériel plus flexible et coûts plus bas.

Donc, l'impression 3D n'est pas incapable de réaliser des tâches de production industrielle à haute intensité comme les deux années précédentes, mais peut pleinement réaliser la production de pièces ou produits.