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Prima Additive | Les avantages de la conception pour la fusion en lit de poudre

15/12/23

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Les avantages de la conception pour la fusion en lit de poudre

Qu’est-ce que la fusion en lit de poudre ?

La fusion sur lit de poudre est une technologie de fabrication additive couramment utilisée dans l’impression 3D de métal. Elle est également connue sous le nom de fusion laser-métal ou de fusion laser sélective. Il s’agit d’une catégorie de procédés de fabrication additive impliquant la fusion sélective d’un matériau en poudre pour créer un composant couche par couche.

Dans le cas de la fusion sur lit de poudre, le processus commence par une fine couche de poudre uniformément répartie sur une plate-forme de construction. Une source de chaleur à haute énergie, qui dans les procédés Prima Additive est toujours un laser, est ensuite utilisée pour faire fondre sélectivement les particules de poudre selon le modèle basé sur le modèle 3D de l’objet à produire.

Le faisceau laser est contrôlé avec précision pour faire fondre le matériau en poudre, le faire fusionner et le solidifier. Lorsqu’une couche est terminée, une nouvelle couche de poudre fraîche est étalée par-dessus, et le processus est répété jusqu’à ce que l’objet entier soit construit.

La technologie de fusion laser sur lit de poudre (LPBF) est également connue sous le nom de fusion laser sélective. Dans la fusion laser sélective, le faisceau laser élève la température de la poudre au-dessus de son point de fusion, ce qui entraîne la fusion et la solidification complètes du matériau.

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Quels sont les avantages de la technologie de fusion laser sur lit de poudre ?

Le principal avantage de la technologie PBF est probablement sa capacité à créer des géométries complexes avec une précision et une exactitude élevées. Mais elle présente également un large éventail d’avantages, notamment :

  • Liberté de conception : la fusion sur lit de poudre permet aux concepteurs d’avoir plus de liberté pour créer des pièces personnalisées et hautement optimisées. La technologie élimine de nombreuses contraintes associées aux méthodes de fabrication traditionnelles, ce qui permet de produire des modèles uniques et sur mesure pour des applications spécifiques.
  • Prototypage et itération rapide : ce type de processus de fabrication est également bien adapté au prototypage rapide et aux processus de conception itératifs. Il permet la production rapide et rentable de prototypes fonctionnels, permettant aux concepteurs de tester et de valider leurs concepts avant de s’engager dans une production à grande échelle.
  • Polyvalence des matériaux : la fusion sur lit de poudre peut fonctionner avec une large gamme de matériaux. Plus précisément, les solutions de Prima Additive sont bien adaptées au traitement des poudres métalliques des alliages suivants : acier, aluminium, nickel, titane, cobalt-chrome, cuivre, or ou autres métaux précieux. Prima Additive fournit également des conseils sur les matériaux, vous aidant à trouver les poudres métalliques adaptées à votre application.
  • Réduction des déchets : ce procédé additif n’utilise sélectivement que la quantité de matériau nécessaire pour chaque pièce. Il en résulte un gaspillage minimal de matières premières par rapport aux méthodes soustractives traditionnelles, avec la possibilité de réutiliser instantanément le métal inutilisé au cours du processus.
  • Efficacité de la production : la fusion sur lit de poudre peut être très efficace pour les petites et moyennes séries, en particulier pour les pièces complexes. La possibilité de regrouper plusieurs composants en une seule conception intégrée réduit les besoins d’assemblage et simplifie les chaînes d’approvisionnement, ce qui permet de réaliser des économies potentielles et d’accélérer la mise sur le marché.
  • Des performances améliorées : Les solutions Prima Additive peuvent produire des pièces métalliques dotées d’excellentes propriétés mécaniques, car le processus de fusion couche par couche permet un contrôle précis de la microstructure du matériau. Il en résulte des pièces d’une grande résistance, d’une durabilité accrue et de performances améliorées.

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Quels sont les avantages de la conception pour la fusion en lit de poudre ?

La conception spécifique pour la fusion sur lit de poudre dans la fabrication additive peut apporter des avantages supplémentaires aux concepteurs et optimiser considérablement le processus de production.

Tout d’abord, il faut considérer que la fusion sélective au laser permet de produire des pièces aux géométries complexes qui sont difficiles, voire impossibles, à réaliser avec les méthodes de fabrication traditionnelles. En concevant spécifiquement pour ce type de processus de production, toutes les possibilités offertes peuvent être pleinement exploitées, créant ainsi des conceptions optimisées. L’atelier du futur est celui qui ne remplace pas les technologies traditionnelles par des technologies additives, mais qui les met côte à côte : sur la base des besoins de post-traitement, il est donc possible de concevoir des composants additifs en tenant compte des besoins de traitement suivants pour obtenir le meilleur.

En outre, la fusion sur lit de poudre permet de consolider plusieurs pièces ou composants en une seule conception intégrée, ce qui réduit la nécessité de recourir à des processus d’assemblage, de jonction ou de fixation, d’où une réduction de l’utilisation des matériaux, du poids, de l’intégrité structurelle et des coûts.

Un autre avantage que nous aimons souligner chez Prima Additive est le haut niveau de personnalisation que nous pouvons offrir à nos clients. En fait, nous fournissons des solutions sur mesure pour les besoins de l’utilisateur final, en recommandant la meilleure configuration de machine en fonction du matériau à traiter. Le choix des matériaux s’avère crucial dans ce processus : l’une des principales activités que nous proposons à nos clients consiste précisément à identifier le meilleur matériau pour chaque application spécifique. Souvent, les caractéristiques mécaniques requises peuvent être obtenues en utilisant des matériaux plus performants : pour cette raison, nos experts sont toujours prêts à développer les paramètres du processus pour s’ouvrir à de nouveaux matériaux permettant d’obtenir d’autres avantages.

Les caractéristiques fonctionnelles peuvent également être facilement incluses directement dans la conception d’une pièce produite à l’aide de la technologie de fusion sur lit de poudre. Par exemple, nous pouvons concevoir des canaux de refroidissement internes complexes dans des pièces métalliques pour la gestion thermique ou pour intégrer des capteurs ou de l’électronique.

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Prima Additive aide ceux qui souhaitent aborder cette technologie pour la première fois à comprendre comment tirer le meilleur parti de la FAPL en fournissant un soutien complet aux applications. Nous essayons de comprendre les besoins du client, en l’aidant à comprendre comment améliorer sa production en ajoutant la fabrication additive métallique aux technologies traditionnelles ou à l’impression 3D de polymères : nous le faisons en fournissant des études d’application sur la reconception des composants, sur les matériaux à utiliser, sur le choix de la technologie, etc.

En tirant parti des possibilités uniques offertes par la fusion en lit de poudre avec Prima Additive, le plein potentiel de la conception de la fabrication additive peut être libéré : permettant des conceptions hautement innovantes et améliorant la performance, la personnalisation et les processus de fabrication rationalisés.

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