La technologie d’impression 3D SLS tombe dans le domaine public

Le 28 janvier 1997, le professeur Carl R. Deckard de l’université d’Austin au Texas déposait le premier brevet lié à la technologie de Frittage Sélectif par Laser (SLS). Le procédé fut breveté au sein de la société DTM Corporation qui a été depuis acquise par l’incontournable fabricant américain 3D Systems.

Comme la plupart des procédés d’impression 3D, la technologie SLS vient former couche par couche un objet à partir d’un fichier numérique. Elle se différencie principalement par le recours à des matériaux d’impression sous forme de poudre (au contraire d’un filament plastique ou d’une résine liquide) et de l’utilisation d’un laser pour durcir la matière. La technologie SLS est originellement utilisée pour le prototypage rapide mais sert de plus en plus à la production de pièces finales. Elle possède de nombreux avantages : une grande précision d’impression, une large gamme de matériaux (polymères, métaux, composites…) ou bien l’absence de supports sur les objets imprimés.

Le bloc de poudre sorti de l’imprimante SLS

Le 28 janvier dernier, après 20 ans de protection, le brevet lié à la technologie SLS est finalement tombé dans le domaine public et devrait en toute logique impacter le marché de l’impression 3D dans les mois à venir. Suite à l’expiration de la technologie Fused Deposition Modeling (FDM), la technologie principale derrière les imprimantes 3D domestiques, on a pu observer un nombre incalculable d’acteurs (industriels ou grand public) se lancer sur le créneau. Les prix des imprimantes FDM ont largement baissé ces dernières années, atteignant jusqu’à $300 pour certaines, pour des machines de plus en plus précises et innovantes. On pense bien évidemment aux fabricants américains MakerBot (racheté par Stratasys, détenteur du brevet FDM) et 3D Systems, mais aussi à l’hollandais Ultimaker ou le chinois PP3DP, sans oublier les centaines d’imprimantes 3D RepRap.

Avec l’expiration du procédé de Frittage Sélectif par Laser, on peut imaginer que le scénario se répétera… et que des concurrents de 3D Systems se positionneront sur cette technologie en proposant leurs propres imprimantes professionnelles, entraînant par conséquent une baisse générale des prix. Même si le procédé reste plus complexe et les matériaux d’impression plus onéreux que pour la technologie FDM, on pourrait pourquoi pas voir apparaître des imprimantes 3D SLS à destination du grand public, laissant la porte ouverte à des impressions 3D « maison » de bien meilleures qualités. Pour info, le fabricant allemand EOS a développé sa propre technologie de frittage de poudre, très proche de la technologie SLS.

Quelques exemples d’objets imprimés à partir de la technologie SLS :

La description du brevet n°US5597589 de Carl Deckard, dénommé ‘Apparatus for producing parts by selective sintering’, est expliqué en ces termes :

« An apparatus for selectively sintering a layer of powder to produce a part made from a plurality of sintered layers. The apparatus includes a computer controlling a laser to direct the laser energy onto the powder to produce a sintered mass. The computer either determines or is programmed with the boundaries of the desired cross-sectional regions of the part. For each cross-section, the aim of the laser beam is scanned over a layer of powder and the beam is switched on to sinter only the powder within the boundaries of the cross-section. Powder is applied and successive layers sintered until a completed part is formed. Preferably, the powder dispensing mechanism includes a drum which is moved horizontally across the target area and counter-rotated to smooth and distribute the powder in an even layer across the target area. A downdraft system provides controlled temperature air flow through the target area to moderate powder temperature during sintering. »

Le procédé SLS en vidéo :

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