Impression 3D Métal : direct metal deposition (DMD)

1. Technologies
2. Impression 3D métal par dépôt et fusion laser (LENS)
3. Fabrication additive par faisceau d'électrons (EBAM)
4. Applications

Le dépôt direct d’énergie (DED) permet de créer des pièces en faisant fondre la matière métallique au fur et à mesure qu’elle se dépose. Ce procédé est aussi appelé dépôt métallique, d’où le terme « direct metal deposition » (DMD) en Anglais. Le procédé utilise une buse d’alimentation qui propulse la poudre directement dans le faisceau du laser.
Comme la fabrication additive pour le secteur médical, le secteur aéronautique utilise fortement l’impression métal et notamment la DMD. En effet, une des forces de cette technologie est de permettre de réparer des pièces complexes et coûteuses au lieu de les remplacer.

Technologies

Impression 3D métal par dépôt et fusion laser (LENS)

Les systèmes LENS utilisent un laser à haute puissance (400W à 3kW) pour fusionner les métaux en poudre en structures tridimensionnelles. Les imprimantes 3D LENS utilisent les informations géométriques contenues dans un modèle solide de conception assistée par ordinateur (CAO) pour piloter automatiquement le processus LENS qui permet de construire un composant couche par couche. Des logiciels supplémentaires et des contrôles de processus en boucle fermée assurent l’intégrité géométrique et mécanique de la pièce achevée.

L’impression 3D métal type LENS utilise un faisceau laser, des buses de distribution de poudre et d’un tube de gaz inerte, pour faire fondre la poudre lorsqu’elle est éjectée des buses de distribution de poudre pour former une pièce solide.
Comme la plupart des technologies de fabrication additive métallique ( frittage laser direct de métal, frittage sélectif par laser), cette dernière est basée sur la transformation de métal en poudre en un objet métallique solide, couche par couche.

Concernant le procédé, la poudre est envoyée par les buses de distribution, et fondue par le laser au fur et à mesure pour pour former couche par couche une pièce solide. Le laser crée un bain de fusion sur la zone de construction et la poudre est pulvérisée dans le bain, où elle est fondue et ensuite solidifiée. Le support est généralement une plaque métallique plate ou une pièce existante sur laquelle le matériau est ajouté (par exemple pour réparation).

Fabrication additive par faisceau d’électrons (EBAM)

Le procédé EBAM est utilisé pour créer des pièces métalliques en utilisant du métal sous forme de poudre, en utilisant un faisceau d’électrons comme source de chaleur. Produisant des pièces de la même manière que LENS, les faisceaux d’électrons sont plus efficaces que les lasers et fonctionnent sous vide, la technologie étant initialement conçue pour une utilisation dans l’espace.
Beam est le principal fabricant d’imprimantes 3D DMD.

Applications

Les technologies DMD (ou DED) sont exclusivement utilisées dans la fabrication additive métal. La nature du procédé fait qu’ils sont parfaitement adaptés à la réparation ou à l’ajout de matériaux à des composants existants (comme les aubes de turbine). L’utilisation de structures de support denses fait que la technologie « direct metal deposition » n’est pas idéale pour la production de pièces à partir de zéro.

De fait, ces technologies sont utiles dans le cadre de la fabrication additive pour le secteur dentaire, et plus généralement pour la fabrication additive de grande précision. La fabrication additive pour le secteur automobile et/ou aéronautique utilise souvent la technologie DMD pour sa faculté à réparer les pièces sans les démonter.