Le frittage laser direct de métaux (DMLS) est un procédé industriel d'impression 3D de métaux qui permet de créer des prototypes et des pièces de production entièrement fonctionnels en 7 jours ou moins. Différents métaux sont utilisés pour produire des pièces finales adaptées aux applications finales.

La technologie d'impression 3D de métaux est généralement utilisée pour :

  • Prototypage avec des matériaux de qualité industrielle
  • Création de géométries complexes
  • Fabrication de pièces fonctionnelles et d'utilisation finale
  • Réduire le nombre de composants métalliques dans un assemblage

Capacités d'impression 3D de métaux

Nos lignes directrices fondamentales pour l'impression 3D de métaux soulignent les considérations de conception clés pour optimiser la fabricabilité, améliorer la qualité de la surface et minimiser le temps de production.

ÉTATS-UNIS Métrique
Résolution normale 9,6 in. x 9,6 in. x 13,0 in. 245mm x 245mm x 330mm
Résolution normale (X ligne*) 31,5 in. x 15,7 in. x 19,7 in. 400mm x 800mm x 500mm
Haute résolution 3.5 in. x 3.5 in. x 2.7 in.
Al : 3.8 in. x 3.8 in. x 3.7 in.
88mm x 88mm x 70mm
Al : 98mm x 98mm x 94mm
ÉTATS-UNIS Métrique
Résolution normale 0.0012 in. 30 microns
Résolution normale (X ligne*) Inconel : 0,00236 po
Aluminium : 0.00157 in.
Inconel : 60 microns
Aluminium : 40 microns
Haute résolution 0.00079 in. 20 microns
ÉTATS-UNIS Métrique
Résolution normale 0,015 pouce
(0,030 in. pour l'aluminium)
0,381 mm
(0,762 mm pour l'aluminium)
Résolution normale (X ligne*) 0,015 in.
(0,030 in. pour l'aluminium)
0,381 mm
(0,762 mm pour l'aluminium)
Haute résolution 0.006 in.
Aluminium : 0.015 in.
0,153 mm
Aluminium : 0,381 mm

Tolérances de l'impression 3D de métaux

Pour des pièces bien conçues, les tolérances typiques dans la dimension X/Y sont de ±0,003 po (0,075 mm) pour le premier pouce, plus 0,1% de la longueur nominale (0,001 mm/mm). Dans la dimension Z, des tolérances de ±0,006 in. pour le premier pouce, plus 0,1% de la longueur nominale, peuvent généralement être obtenues. N'oubliez pas que les tolérances peuvent varier en fonction de la géométrie de la pièce.

Actuellement, l'Inconel 718 et l'aluminium sont les seuls matériaux disponibles pour notre machine X Line grand format.

Option de finition Description
Standard Les structures de soutien sont enlevées et les lignes de couche sont visibles.
Brossé Les surfaces indiquées seront poncées directionnellement jusqu'au niveau de grain souhaité.
Satin Les surfaces indiquées seront poncées jusqu'au niveau de grain souhaité, puis sablées et enfin microbillées.
Poli Les surfaces indiquées seront poncées au niveau de grain souhaité. Les surfaces seront quelque peu réfléchissantes et brillantes, mais certaines lignes ou marques de ponçage peuvent encore être visibles.

Comparer les propriétés des matériaux

Matériaux Résolution Condition Résistance ultime à la traction (ksi) Limite d'élasticité (ksi) Élongation (%) Dureté
Acier inoxydable
(17-4 PH)
20 μm Solution & Vieilli (H900) 199 178 10 42 HRC
30 μm Solution & Vieilli (H900) 198 179 13 42 HRC
Acier inoxydable
(316L)
20 μm Soulagement du stress 82 56 78 90 HRB
30 μm Soulagement du stress 85 55 75 88 HRB
Aluminium
(AlSi10Mg)
20 μm Soulagement du stress 39 26 15 42 HRB
30 μm Soulagement du stress 50 33 8 59 HRB
40 μm Soulagement du stress 43 27 10 50 HRB
Chrome cobalt
(Co28Cr6Mo)
20 μm Tel que construit 182 112 17 39 HRC
30 μm Tel que construit 176 119 14 38 HRC
Inconel 718 20 μm Soulagement du stress 143 98 36 33 HRC
30 μm Soulagement du stress 144 91 39 30 HRC
30 μm Mise en solution et vieillissement selon AMS 5663 208 175 18 46 HRC
60 μm Soulagement du stress 139 83 40 27 HRC
60 μm Mise en solution et vieillissement selon AMS 5663 201 174 19 45 HRC
Titane
(Ti6Al4V)
20 μm Soulagement du stress 153 138 15 35 HRC
30 μm Soulagement du stress 144 124 18 33 HRC
Matériaux Résolution Condition Résistance ultime à la traction (MPa) Limite d'élasticité (MPa) Élongation (%) Dureté
Acier inoxydable (17-4 PH) 20 μm Solution & Vieilli (H900) 1,372 1,227 10 42 HRC
30 μm Solution & Vieilli (H900) 1,365 1,234 13 42 HRC
Acier inoxydable (316L) 20 μm Soulagement du stress 565 386 78 90 HRB
30 μm Soulagement du stress 586 379 75 88 HRB
Aluminium (AlSi10Mg) 20 μm Soulagement du stress 268 180 15 46 HRB
30 μm Soulagement du stress 345 228 8 59 HRB
40 μm Soulagement du stress 296 186 10 50 HRB
Chrome cobalt (Co28Cr6Mo) 20 μm Tel que construit 1,255 772 17 39 HRC
30 μm Tel que construit 1,213 820 14 38 HRC
Cuivre (CuNi2SiCr) 20 μm Trempé par précipitation 496 434 23 87 HRB
Inconel 718 20 μm Soulagement du stress 986 676 36 33 HRC
30 μm Soulagement du stress 993 627 39 30 HRC
30 μm Mise en solution et vieillissement selon AMS 5663 1,434 1,207 18 46 HRC
60 μm Soulagement du stress 958 572 40 27 HRC
60 μm Mise en solution et vieillissement selon AMS 5663 1,386 1,200 19 45 HRC
Titane (Ti6Al4V) 20 μm Soulagement du stress 1,055 951 15 35 HRC
30 μm Soulagement du stress 993 855 18 33 HRC

20 μm = haute résolution (HR)

30, 40 et 60 μm = résolution normale (NR)

Ces valeurs sont approximatives et peuvent varier en fonction de plusieurs facteurs, tels que les réglages de la machine et les paramètres du processus. Par conséquent, les informations fournies ne sont pas contraignantes et ne doivent pas être considérées comme certifiées. Pour les exigences de performance critiques, il est recommandé de procéder à des essais indépendants des matériaux additifs ou des composants finaux.

Options de matériaux pour l'impression 3D de métaux

Voici une liste des alliages métalliques que nous proposons pour l'impression 3D. Différentes options de traitement thermique sont disponibles en fonction du matériau.

Acier inoxydable (17-4 PH)

L'acier inoxydable 17-4 PH est un alliage durci par précipitation reconnu pour son excellente dureté et sa résistance à la corrosion. Lorsque l'on opte pour l'acier inoxydable, le 17-4 PH est un excellent choix en raison de sa résistance à la traction et de sa limite d'élasticité nettement plus élevées que celles des autres nuances, bien que son allongement à la rupture soit inférieur à celui du 316L. Les pièces fabriquées en 17-4 PH subissent un traitement thermique de mise en solution sous vide suivi d'un vieillissement H900 pour améliorer leurs propriétés.

Principaux avantages

  • Entièrement traité thermiquement pour une dureté et une résistance maximales
  • Excellente résistance à la corrosion
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Options de finition

Acier inoxydable (316L)

Le 316L est à privilégier lorsque la flexibilité est une priorité, car il offre une plus grande malléabilité que le 17-4 PH. Les pièces fabriquées en 316L subissent un traitement de détente.

Principaux avantages

  • Traitement thermique complet pour une dureté et une résistance maximales
  • Excellente résistance à la corrosion
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Options de finition

Aluminium (AlSi10Mg)

L'aluminium (AlSi10Mg) est similaire à un alliage de la série 3000 couramment utilisé pour le moulage et le coulage sous pression. Il offre un rapport résistance/poids élevé, une excellente résistance aux températures élevées et à la corrosion, ainsi qu'une bonne résistance à la fatigue, au fluage et à la rupture. En outre, l'AlSi10Mg présente une conductivité thermique et électrique remarquable. Les pièces fabriquées à partir d'AlSi10Mg sont soumises à un processus de détente.

Principaux avantages

  • Excellent rapport résistance/poids
  • Bonne conductivité thermique et électrique
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Options de finition personnalisées

Inconel 718

L'Inconel 718 est un superalliage nickel-chrome à haute résistance, résistant à la corrosion et conçu pour les pièces soumises à des températures et des contraintes mécaniques extrêmes. Il est idéal pour l'aérospatiale, l'énergie et d'autres applications de haute performance où la durabilité est cruciale. Les composants fabriqués à partir d'Inconel 718 subissent un traitement de détente pour optimiser les propriétés du matériau. En outre, des traitements de mise en solution et de vieillissement conformes à la norme AMS 5663 sont disponibles pour améliorer encore la résistance à la traction et la dureté, ce qui le rend adapté aux environnements exigeants.

Principaux avantages

  • Excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion
  • Résistance exceptionnelle à la traction, à la fatigue, au fluage et à la rupture
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Options de finition personnalisées

Chrome cobalt (Co28Cr6Mo)

Le cobalt-chrome (Co28Cr6Mo) est un superalliage de haute performance composé principalement de cobalt et de chrome. Il offre une résistance exceptionnelle à la traction, au fluage et à la corrosion, ce qui en fait un excellent choix pour les composants aérospatiaux et les instruments médicaux.

Principaux avantages

  • Résistance supérieure à la traction et au fluage
  • Excellente résistance à la corrosion
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Options de finition personnalisées

Titane (Ti6Al4V)

Ti6Al4V est un alliage de titane largement utilisé, connu pour ses excellentes propriétés mécaniques. Comparé au Ti 23 recuit, il offre une résistance à la traction, un allongement et une dureté similaires à ceux du titane corroyé.

Principaux avantages

  • Excellent rapport poids/résistance et grande rigidité
  • Résistant aux températures élevées et à la corrosion
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Options de finition personnalisées

Options de post-traitement pour les pièces métalliques imprimées en 3D

Améliorer la résistance, la précision et la qualité de surface des composants métalliques en utilisant la technologie DMLS pour la production.

Options de finition de surface

  • Fraisage CNC à 3 et 5 axes
  • Tournage de précision
  • Traitements de surface personnalisés
  • Finitions brossées (150, 220, 400)
  • Finition satinée
  • Finition polie
  • Passivation pour une meilleure résistance à la corrosion
  • L'électro-érosion à fil pour les détails fins
  • Taraudage et alésage pour un filetage précis

Options de traitement thermique

  • Soulagement des contraintes pour une réduction des contraintes résiduelles
  • Traitement thermique certifié NADCAP pour la conformité aérospatiale
  • Pressage isostatique à chaud (HIP) pour améliorer la densité et les propriétés mécaniques
  • Recuit de mise en solution pour améliorer l'uniformité du matériau
  • Vieillissement pour obtenir la résistance et la dureté souhaitées

Options d'essais mécaniques

  • Évaluation de la résistance à la traction
  • Mesure de la dureté Rockwell

Analyse des poudres et traçabilité des matériaux

  • Vérification de la composition chimique
  • Évaluation de la taille et de la distribution des particules

Avantages de l'impression 3D de métaux

Découvrez comment la fabrication additive métallique peut rationaliser les assemblages en réduisant le nombre de composants, permettre la production de géométries complexes et contribuer à économiser du temps et de l'argent.

Comprendre le processus d'impression 3D de métaux avec DMLS

La machine DMLS commence à fritter chaque couche - d'abord les structures de support de la plaque de base, puis la pièce elle-même - à l'aide d'un laser dirigé sur un lit de poudre métallique. Une fois qu'une couche de poudre transversale est micro-soudée, la plate-forme de construction s'abaisse et une lame de rechargement se déplace sur la plate-forme pour déposer la couche de poudre suivante dans une chambre de construction inerte. Le processus est répété couche par couche jusqu'à ce que la construction soit terminée.

À la fin de la construction, un premier brossage est effectué manuellement sur les pièces afin d'éliminer la majeure partie de la poudre libre, suivi du cycle de traitement thermique approprié tout en restant fixé dans les systèmes de support afin de soulager les contraintes. Les pièces sont retirées de la plate-forme et les structures de support sont retirées des pièces, puis elles sont finies avec le microbillage et l'ébavurage nécessaires. Les pièces DMLS finales ont une densité proche de 100 %.

Impression 3D de métaux à grande échelle

Nos imprimantes 3D grand format sont capables de produire des pièces métalliques d'une taille allant jusqu'à 31,5 pouces x 15,7 pouces x 19,7 pouces, en utilisant des matériaux tels que l'aluminium et l'Inconel. Ces grands composants imprimés en 3D sont couramment utilisés dans des secteurs tels que l'aérospatiale, l'automobile, l'énergie et diverses applications industrielles.

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