TRAMETAL N°199

FABRICATION ADDITIVE Les

FABRICATION ADDITIVE Les actus de l’additif par Dominique Dubois d.dubois.trametal@gmail.com L’impression 3D métal arrive au CETIM. Le Cetim étoffe ses moyens en fabrication additive avec une machine inédite ! En vertu d’un accord d’exclusivité signé avec le constructeur suédois Digital Metal, le Centre s’apprête à accueillir son imprimante 3D métal. Une nouvelle opportunité de découvrir les atouts de ce procédé alternatif à la fusion laser sur lit de poudre pour la fabrication de petites pièces complexes, à l'unité jusqu'en moyenne série (quelques milliers de pièces) et dans différents métaux (aciers, inox, Inconel, couvre, titane…). La technologie Metal Binder Jetting fait donc l'objet d'un focus particulier au Cetim. Il s’agit justement d’une technologie qui est mise à l’honneur cette année notamment chez HP pour une plus grande productivité. cinq fois moindre que celui des machines employant la fusion laser. Cette nouvelle machine doit permettre de le confirmer et d’explorer son potentiel d’évolution au travers d’études de faisabilités et d’autres prestations proposées aux entreprises. Projet de recherche MATRICE BECKHOFF AUTOMATION a fourni toute la chaîne de commande et la motorisation du projet de fabrication additive de l'Institut des Mines Télécom de Douai : « La modularité de Beckhoff permet de faire croître la machine en ajoutant de nouveaux ensembles au fur et à mesure des besoins ». La fabrication selon ce procédé se déroule en deux phases. La première consiste à la mise en forme de la pièce par superposition de couches de poudres agglomérées par un liant organique. La pièce dite « à vert » est ensuite consolidée et densifiée dans un four de frittage afin d'obtenir un composant métallique fonctionnel. Ses avantages ? Elle autorise l'empilage de pièces dans le volume de travail et présente un coût de fabrication deux à L’Institut Mines Télécom (IMT) de Lille – Douai a pour but principal d’aider les industriels aux termes de partenariats qui peuvent concerner pratiquement tous les secteurs et les domaines d’activité. Avec le projet Matrice, c’est le BTP qui entre dans la 4 e révolution industrielle avec à la clé, un profond remaniement de la diversité architecturale des bâtiments de demain. Le projet de recherche Matrice questionne l’ensemble des enjeux relatifs à la fabrication additive – aussi appelée impression 3D – appliquée au bâtiment. Il est porté par l’Institut Mines Télécom (IMT Lille-Douai) 6 • Novembre-Décembre 2018 • TRAMETAL

et l’Ecole Nationale Supérieure d’Architecture et de Paysage de Lille (ENSAPL). Ainsi, des laboratoires de recherches aux compétences diversifiées mènent une réflexion globale et transdisciplinaire. Ce projet exploratoire est financé par la Région Haut-de-France et le Fonds européen de développement régional (Feder), ce dernier ayant pour vocation de renforcer la cohésion économique et sociale dans l’Union européenne en corrigeant les déséquilibres entre ses régions. Fabrication de prototypes rapides : les roues dentées IGUS imprimées en 3D et résistantes à l'usure Pas pour Easelink, qui a fait preuve d'habileté pour la fabrication des composants. En effet, les roues dentées du mécanisme des prototypes de connecteur viennent du service impression 3D Igus. Des roues dentées vite configurées en ligne Le service impression 3D Igus offre un configurateur en ligne qui permet de concevoir une roue dentée en quelques secondes. Il suffit au technicien de déterminer le module souhaité, le nombre de dents et la transmission du couple. Le configurateur génère un modèle 3D de la roue dentée qui servira pour l'impression 3D. Des centaines de variantes de roues dentées simples et doubles peuvent ainsi être réalisées sans logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO). FABRICATION ADDITIVE L'entreprise EASELINK mise sur les roues dentées vite configurées et résistantes à l'usure fournies par le service impression 3D Igus. Délais et coûts non maîtrisés lors de la fabrication de prototypes peuvent vite s'avérer critiques pour la santé économique d'une start-up. C'est la raison pour laquelle l'entreprise high-tech Easelink de Graz, en Autriche, mise sur le service impression 3D du spécialiste des plastiques en mouvement Igus. Avec celui-ci, les composants tels que les roues dentées peuvent être configurés en ligne, imprimés à un coût raisonnable et expédiés en l'espace de 24/48 heures. Les composants en question sont réalisés en polymères hautes performances optimisés en termes d'usure et de frottement. L'électromobilité n'a pas encore vraiment percé. Que l'infrastructure de chargement en soit encore à ses balbutiements l'explique en partie. Nombreux sont les automobilistes à trouver les possibilités de ravitaillement insuffisantes. Easelink s'est donné pour but d'y remédier. L'entreprise de Graz a mis au point le « chargement à matrice », un système de chargement comportant deux composants. Une plaque de chargement raccordée au réseau électrique est installée sur la place de stationnement. Sous la voiture électrique se trouve un connecteur qui descend au niveau de la plaque de chargement lors du stationnement. Le passage du courant commence automatiquement sans que le conducteur ait à connecter le moindre câble, comme sur le chargement inductif, à ceci près que la performance de chargement est jusqu'à dix fois plus élevée et que le passage du courant se fait avec un rendement de 99 %. Lors de la mise au point, les ingénieurs d'étude doivent procéder lentement par prototypes avant de parvenir au composant prêt pour la série. Toute perte de contrôle sur les coûts et les délais lors de cette phase risque de devenir critique pour une start-up. Des imprimantes industrielles fabriquent les roues dentées en frittage sélectif par laser. Celles-ci sont prêtes à expédier en 24 à 72 heures seulement. « Flexibilité élevée et délais de livraison courts sont deux facteurs décisifs pour la réalisation d'un prototype », rapporte Hermann Stockinger, le fondateur d'Easelink. « Ce sont ces deux qualités que nous apprécions chez Igus, avec un configurateur en ligne qui offre la possibilité de choisir rapidement des roues dentées en une multitude de variantes et de les faire imprimer. » Igus imprime les pièces choisies en iglidur 16. Ce polymère hautes performances résiste à des températures ambiantes comprises entre -40 et +80 degrés Celsius, à la compression jusqu'à 44 MPa ainsi qu'à l'usure. Les ingénieurs Igus ont démontré que ce matériau est nettement plus robuste que le polyoxyméthylène (POM) classique lors de tests en laboratoire. Des roues dentées y étaient en rotation à 12 tours par minute à une charge de 5 Nm. Résultat : la roue dentée imprimée en 3D à partir d'iglidur I6 était encore en pleine capacité de fonctionnement après un million de cycles, son usure à peine notable. Il en allait tout autrement de la roue dentée fraisée à partir de POM. Elle était usée au bout de 321.000 cycles et se cassait au bout de 621.000. • TRAMETAL • Novembre-Décembre 2018 • 7