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L’impression 3D par liage de poudre, on vous explique tout !

Dans notre série d’articles consacrés aux procédés d’impression 3D, nous vous présentons aujourd’hui une technologie appelée le liage de poudre. Cette technique, inventée en 1993 au MIT, est une méthode de fabrication additive fonctionnant par la solidification d’une poudre à l’aide d’un liant. 

C’est la firme américaine Z Corporation qui a obtenu les droits exclusifs de cette technologie en 1995 avant d’être rachetée en 2012 par le géant 3D Systems, et depuis renommée ColorJet Printing.

Comment cela fonctionne ?

Comme pour toutes les techniques d’impression, l’objet désiré doit être préalablement modélisé avant sa fabrication à l’aide d’un logiciel de CAO puis exporté vers le logiciel de l’imprimante, aussi appelé slicer. Ce dernier viendra envoyer les instructions à l’imprimante 3D.

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Une imprimante 3D fonctionnant par liage de poudre (ou Powder Binding en anglais) est composée de deux réservoirs ainsi qu’une plateforme de fabrication. Au début de l’impression, l’un des réservoirs est vide tandis que le deuxième inclut le matériau d’impression sous forme de poudre (du gypse pour les machines de Z Corp).

L’impression de l’objet commence alors avec l’abaissement de la plateforme sur laquelle est répandue une première couche de poudre à l’aide d’un cylindre balayeur.

Cette poudre est dans un deuxième temps solidifiée à l’aide d’un liant et colorée selon les instructions transmises à l’ordinateur. Puis la plateforme continue de s’abaisser et une nouvelle couche de poudre est étalée et liée à son tour. C’est ainsi que l’objet prend forme couche par couche.

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Schéma d’une imprimante 3D par liage de poudre

La particularité de cette technique est qu’elle est compatible pour des impressions d’objets en couleur. Autre avantage, comme pour les méthodes de frittage laser direct de métal, de frittage sélectif par laser et de fusion de faisceau d’électrons, le lit de poudre évite de recourir à des supports d’impression et permet la création d’objets complexes.

Ce procédé nécessite cependant un post-traitement afin de retirer le surplus de poudre non-solidifié qui vient être aspiré ou balayé. Enfin l’objet peut être vernis afin de raviver ses couleurs et le rendre plus solide.

L’impression 3D par liage de poudre est principalement utilisée pour la production d’objets d’exposition ou de rendu, comme par exemple des maquettes d’architecture, des prototypes visuels, des oeuvres d’art, des trophées ou bien des figurines. La fragilité des pièces obtenues empêche toutefois la possibilité d’obtenir des objets fonctionnels comme des mécanismes.

Ci-dessous une courte vidéo de démonstration :

Des technologies assez similaires sont produites par les entreprises Voxeljet, ExOne et 3D Systems et il est aujourd’hui possible d’utiliser des matériaux comme le plastique, le sable, la céramique ou même le sucre (le liant utilisé est alors de l’eau tout simplement).

Par ailleurs la firme Hewlett-Packard développe depuis quelques mois sa propre technologie appelée HP Jet Fusion, reposant en partie sur le liage de poudre. Celle-ci est en mesure de produire des objets couleurs comme avec le liage de poudre mais aussi résistants grâce à un procédé de frittage laser.

Retrouvez nos dossiers sur les différentes technologies d’impression 3D ICI

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À propos victor

Passionné par les nouvelles technologies et les changements qu'elles orchestrent dans l'entreprise ainsi que dans la vie de tous les jours. Je suis de façon très active l'evolution de l'impression 3D et son impact dans le management des entreprises et des marques. La révolution est en marche, nous devons la comprendre et l'anticiper.
  • DocYB

    Un petit commentaire, HP n’utilise pas de laser mais des IR. Le frittage n’a lieu que là ou l’absorbeur IR a été déposé.

  • DBO

    Bonjour,
    Est-ce que cela fonctionnait avec du carbonate de calcium finement broyé ? Vu que cela fonctionne avec du Gypse, cela pourrait être une manière de baisser les couts de production.