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Une technologie d'impression 3D révolutionnaire pour les métaux

Exploiter le marché des petites pièces métalliques personnalisées pourrait stimuler la compétitivité des petites et moyennes entreprises (PME). Une nouvelle plateforme de fabrication permet de produire en masse des pièces métalliques imprimées en 3D. Elle peut aussi nettoyer et polir simultanément jusqu'à 100 pièces en une seule session.
Une technologie d'impression 3D révolutionnaire pour les métaux
La fabrication additive est une technologie en plein développement qui est bien adaptée à ces cas d'utilisation. Une partie de la géométrie 3D complexe est construite à partir d'informations fournies par un fichier de conception assistée par ordinateur. Toutefois, des améliorations sont encore nécessaires au niveau de la précision et du post-traitement pour réduire le coût des produits.

Dans le cadre du projet HYPROLINE (High-performance production line for small series metal parts), financé par l'UE, des chercheurs ont procédé à la démonstration d'une chaîne de production par impression 3D haute performance permettant de fabriquer de petites pièces métalliques personnalisées de haute qualité. Cette chaîne a été associée à une chaîne de finition à haute vitesse utilisant le polissage laser.

Les partenaires du projet ont continué de développer le processus de fabrication lui-même et mené des travaux de recherche et d'application sur les matériaux, le pré et post-traitement des pièces produites et les logiciels associés. Le projet HYPROLINE a ainsi amélioré les capacités des systèmes de fabrication du commerce, en matière de rapidité, de qualité des produits et de polyvalence.

Extrêmement perfectionnée, la machine du projet HYPROLINE se compose d'un ensemble de carrousel d'une capacité de 100 palettes et d'un robot qui saisit et positionne les composants non-finis, retire les produits finis et ajoute des modules spécifiques. Les palettes passent sous un système breveté d'imprimante 3D à jet d'encre métallique (métal numérique) sur un axe Z fixe. L'un des éléments clés de cette machine est un scanner laser qui compare les impressions 3D finies avec les modèles 3D utilisés pour les obtenir, tandis qu'un module d'ablation par laser polit les pièces et enlève tout excès de matériau.

Grâce à des capacités complémentaires de surveillance des processus et de métrologie, le système devrait apporter des avantages tels qu'une commercialisation accélérée, une réduction des rejets et déchets, et des produits de meilleure qualité présentant une valeur commerciale supérieure.

La machine HYPROLINE peut produire des pièces à partir de trois métaux différents: acier inoxydable 316L, titane et cuivre. L'équipe du projet a procédé à une démonstration pilote en produisant en série des pièces sur mesure de haute qualité d'environ 10 mm pour des bijoux, des pièces dentaires et de l'électronique micro-onde.

À la fois automatisé et extrêmement rapide, le système HYPROLINE de production de petites pièces métalliques de haute précision promet d'améliorer de manière significative la compétitivité des PME européennes. Il favorisera également la production de composants innovants jusqu'à présent trop coûteux pour les consommateurs.

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Mots-clés

Impression 3D, pièces métalliques, fabrication, HYPROLINE, chaîne de production, polissage laser