Une nouvelle imprimante 3D métallique de grande dimension – Sciaky
Sciaky est une entreprise américaine spécialisée dans les procédés de soudages qui a commencé à développer un concept d’imprimante 3D métallique basé sur le soudage par faisceaux d’électrons en 2009 . Ses principaux clients ne sont pas moins que l’armée américaine, la DARPA ou encore Lockheed Martin qui fabrique des avions de chasse. Si la machine que vient de présenter Sciaky utilise le même procédé que les précédentes, c’est ses dimensions qui impressionnent. En effet, l’entreprise annonce un volume de fabrication d’environ 5,7x2x2m ce qui peut permettre d’envisager la fabrications de pièces de structure pour des avions.
Comment ça marche?
Si l’impression 3D par dépôt du fil est principalement connue via les machines grands public qui fabriquent des pièces en plastique, le même procédé existe pour fabriquer des pièces métalliques en déposant des cordons de soudure les uns sur les autres. La matière est initialement sous la forme d’une bobine de fil métallique qui est déroulé jusqu’à l’endroit où l’on souhaite fabriquer la pièce. Un faisceau d’électrons vient ensuite faire fondre l’extrémité du fil métallique pour déposer un cordon métallique. La taille et la forme du cordon peut être contrôlée en faisant varier la vitesse d’avance de la buse ou la puissance du faisceau d’électrons.
Le principe même du dépôt de cordons de soudures successifs provoque des états de surfaces qui ne sont pas adaptés à une utilisation directe de la pièce fabriquée. Mais quand on sait que 80% de la matière achetée est transformée en copeaux lors de l’usinage de certaines pièces aéronautiques, on comprend vite l’intérêt que peut avoir ce secteur pour cette technique. La perte représenté par cette opération d’usinage est autant une perte en terme de matière acheté inutilement qu’en temps de fabrication utilisé pour enlever de la matière inutile.
A l’inverse, avec la fabrication additive, on vient ajouter la matière là où elle est utile puis il suffit ensuite d’usiner la surface sur quelques millimètres pour parfaire l’état de surface ce qui représente une perte de matière inférieure à 10% et des gains de temps de fabrications assez importants.
Exemple de pièce pendant la fabrication et après usinage de sa surface (Sciaky inc.)
Les matériaux disponibles sont ceux que l’on retrouve habituellement dans le secteur aéronautique à savoir les alliages de titane, de tantale, des aciers. L’aluminium qui est pourtant très utilisé dans l’aéronautique ne semble pas disponible pour l’instant.
Voir la présentation de la machine en vidéo par l’entreprise Sciaky :
https://www.youtube.com/watch?v=A10XEZvkgbY
Plus d’informations sur : http://www.sciaky.com/additive_manufacturing.html
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Belle machine avec du potentiel ! Vivement le développement de la filière.
Pour la remarque sur les alliages d’aluminium utilisés en aéronautique ils ne sont peut-être pas adaptés au process par dépôt (fusion). La plupart sont non soudables…
Et il faudrait voir aussi la qualité du matériau obtenu. Vu le process, je doute de l’homogénéité. Et donc quid des caractéristiques (tenue en statique, fatigue, tolérances aux dommages, corrosion sous contrainte…) et la garantie de les maintenir sur l’ensemble des pièces produites ? Ce dernier est un point très regardé par les Autorités Aéronautiques (FAA et EASA) sur ces nouveaux modes de fabrication. Pour exemple, Il suffit de regarder ce qui est fait du côté des composites qui eux aussi ont leur caractéristiques déterminés qu’au moment de le production de la pièce finale.
Mais ce n’est qu’un début. Au final, on finira toujours par ajuster le Design par rapport au process de fabrication.