Accueil » Secteur industriel » Aéronautique » L’impression 3D métal bientôt plus accessible grâce au Selective Inhibition Sintering

L’impression 3D métal bientôt plus accessible grâce au Selective Inhibition Sintering

L’impression 3D métal est le secteur de l’impression 3D qui semble avoir le plus le vent en poupe. C’est en effet la technologie d’impression 3D qui permet de produire de façon évidente des pièces à forte valeur ajoutée dans un matériau intéressant les industries de pointe. L’impression 3D de plastiques haute performance est également de ce point de vue très intéressante. Ce sont aujourd’hui les deux principales technologies permettant d’avoir des pièces utilisables dans des produits finis, utilisées par les industriels.
Les applications à ce jour de l’impression 3D métal sont principalement à trouver dans l’aérospatiale, l’aéronautique ou encore la médecine. La principale raison à un essor encore limité est le prix des machines. Aujourd’hui, pour imprimer en 3D en métal avec une certaine qualité, il faut débourser plus de 300 000€. Ainsi il faut avoir une production suffisante, ou à valeur ajoutée suffisante pour rentabiliser la machine.

Rappelons ici tout de même les apports de l’impression 3D métal à ces industries :

  • La possibilité de faire des pièces sans contrainte de production industrielle à prendre en compte
  • L’impression possible de forme très complexes
  • L’impression 3D de pièces fonctionnelles en une seule impression
  • La relocalisation de la production

En utilisant l’impression 3D métal pour le développement d’un injecteur de carburant pour un moteur de lanceur, la NASA a réussi a passer pour un injecteur de l’assemblage de 163 pièces différentes à l’assemblage de seulement 2 pièces, imprimées en 3D. On voit alors l’économie faite sur les chaînes d’assemblage, la limitation des risques dus à ces assemblages, qui permettent finalement une plus grande longévité de cette pièce mieux adaptée aux besoins spécifiques. Ces industries ont donc tout à gagner à passer de plus en plus par ces nouvelles méthodes de production. La meilleure preuve : General Electric a investi cette année 50M$ dans la fabrication d’un centre de production spécialisé dans la fabrication additive métal, au départ pour la production d’injecteurs de carburant pour ses moteurs LEAP.

Il est alors dommage de devoir limiter l’accès de ces technologies à des industries de pointe du fait du prix d’accès au matériel. A cela, deux solutions : la première est de faire fabriquer ses pièces par des sous-traitants qui prennent le risque sur la rentabilité de la machine. Mais les pièces restent chères car elles incluent l’amortissement machine, et cela ne permet pas de monter en compétences sur une technologie d’avenir. Une autre solution est d’espérer l’arrivée rapide de nouvelles technologies, moins chères ou même opensource, qui permettraient de rendre accessibles ces machines. C’est ce qui est en train de se passer aujourd’hui sur le SLS, dont les brevets qui protégeaient la technologie de base ont expiré en début d’année. Mais cela devrait s’étendre également à l’impression 3D métal comme nous vous en parlions récemment. Aujourd’hui c’est une nouvelle technologie qui fait surface, le Selective Inhibition Sintering (SIS). Cette technologie d’impression 3D a été développée à l’université de Californie du Sud. Bien que son nom soit proche de celui du Selective Laser Sintering, la technologie en elle-même en est très éloignée. En effet, il n’est ici pas question de laser et de frittage de la poudre métallique. Elle utilise un liquide inhibiteur, qui imprime en 3D une sorte de moule pour la pièce à produire. Un peu comme pour le Selective Laser Sintering (SLS), un balai remet une fine couche de poudre métallique à chaque passage, puis la tête d’impression dépose une nouvelle couche de liquide inhibiteur autour de la poudre qui constituera la pièce à la fin. Ainsi, à la fin du processus d’impression 3D par Selective Inhibition Sintering (SIS), on se retrouve avec de la poudre de métal emprisonnées dans une cage qui a été imprimée par ce liquide mélangé avec de la poudre de métal. Une fois l’impression finie, on fait fondre le métal à très haute température permettant d’obtenir un objet totalement formé. Le « moule » est finalement facilement retiré de la pièce.
Ainsi, vous l’aurez compris, cette méthode est extrêmement rapide car elle n’imprime par l’objet mais seulement son contour.

 exemple-impression3d-selective-inhibition-sintering-sis

Deux problèmes tout de même se posent ici : quand arrive le moment de la chauffe à haute température dans un four, le métal fond et la pièce se rétracte légèrement par rapport à la taille initialement imprimée. Ce sont des choses à prendre en compte en prenant des marges supplémentaires à la conception (défi logiciel pour obtenir une précision suffisante). Et il faut avoir accès à un four permettant la fonte de la poudre de métal emprisonnée.

En revanche, cette technologie est relativement basique et devrait contribuer à rendre l’impression 3D métal beaucoup plus accessible à de nombreux industriels. Peut-être pas encore à la maison…

N’hésitez pas à nous suivre sur Twitter, Google+ ou Facebook pour être tenu au courant des actualités de l’impression 3d.

A propos de Frederic Allard

Diplômé de l’Ecole Centrale Paris où j’ai suivi une spécialisation en Génie Industriel, j’ai par la suite créé plusieurs sociétés, dans le monde du conseil puis dans le Digital. Je suis actuellement Consultant en stratégie d'intégration d'innovations technologiques comme l'impression3D dans les entreprises, au sein de la société Septine. Je suis persuadé que la digitalisation des outils de production (et donc l'impression 3D) va induire de profonds changements dans la vie des industriels, des logisticiens et finalement dans nos vies au quotidien.