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Les procédés de fabrication additive au laser comme la fusion laser sur lit de poudre (LPBF : Laser Power Bed Fusion), le dépôt de métal au laser (LMD) et le frittage sélectif par laser (SLS) sont les procédés d’impression 3D les plus couramment utilisés.
Pour former un composant 3D couche après couche à partir de fil ou de poudre métallique, on utilise une source de chaleur qui va fusionner et joindre les gouttelettes et les particules de poudre. Tous ces procédés nécessitent le recours à des gaz industriels afin, d’une part, de protéger le précieux substrat chauffé contre les effets de l’atmosphère et, d’autre part, d’ajuster les propriétés des pièces fabriquées. Linde est en mesure de garantir que les gaz industriels et les systèmes de gestion des gaz utilisés rempliront toutes les exigences de fabrication.
La fusion laser sur lit de poudre (LPBF) est connue sous différentes appellations : frittage sélectif par laser, procédé DMLS (Direct Metal Laser Sintering), impression directe en métal ou encore frittage laser direct de métal. Linde fournit à ses clients de l’argon pur gazeux ou liquide, permettant de créer l’atmosphère inerte adéquate pour tous les procédés lit de poudre.
Un faisceau laser de haute puissance balaie un lit de poudre, entraînant le frittage de la poudre dans la forme désirée au cours du déplacement. Une nouvelle couche de poudre est ensuite déposée et le faisceau laser entame la construction de la couche suivante. La pièce est ainsi construite couche par couche. Cette technique, qui se prête à la production de composants petits et précis, requiert une bonne protection de l’atmosphère de la chambre contre l’air ambiant.
Les procédés de fusion laser sur lit de poudre (LPBF) utilisent habituellement les matériaux suivants :
Le dépôt de métal au laser (LMD), également appelé ‘near net shape’, est un procédé qui fait appel à un faisceau laser haute puissance, connecté à un robot ou à un système de portique, pour former un bain de métal fondu sur le substrat, dans lequel sont ensuite fusionnés de la poudre ou du fil de métal. Linde fournit à ses clients de l’hélium, de l’argon ou de l’azote, sous forme gazeuse ou liquide, pour accompagner les procédés de dépôt de métal au laser.
Dans le cadre du LMD, la poudre est amenée par un gaz vecteur et projetée sur le substrat au travers d’une buse coaxiale au faisceau laser. Le faisceau laser recuit les particules de poudre avant qu’elles n’atteignent le substrat et les fusionne, formant ainsi la pièce couche après couche. Un deuxième jet de gaz est souvent utilisé pour protéger la zone recuite contre l’atmosphère, en particulier quand des taux de dépôt élevés sont nécessaires. Cette méthode se prête aux composants d’une certaine taille nécessitant un taux de dépôt plus important. Le procédé LMD est utilisé dans de nombreuses applications, notamment le rechargement et la réparation de moules ou de pièces de taille importante, comme des composants de moteur d’avion ou des équipements militaires.
Le frittage sélectif par laser (SLS) est un procédé de fabrication additive très répandu qui utilise de la poudre de polymère tels que les polyamides (nylon) et les polyamides renforcés de billes ou fibres de verre. Linde fournit à ses clients des gaz liquides et des générateurs d’azote (production sur site) pour accompagner les procédés de frittage sélectif par laser.
Le procédé SLS commence par le chauffage de la poudre de polymère à une température juste en dessous du point de fusion. Puis un laser au CO2 fritte la poudre dans une atmosphère de gaz inerte. Une fois la première couche achevée, la plateforme de construction descend et le racleur dépose une nouvelle couche de poudre. L’azote est souvent utilisé pour protéger la poudre chauffée et fusionnée de toute réaction avec l’air ambiant. Le frittage sélectif par laser est particulièrement apprécié des prototypeurs et des concepteurs de pièces du fait de sa capacité à convertir rapidement des géométries CAO complexes en prototypes fonctionnels.
Linde est le plus grand fournisseur de gaz pour tous les procédés de fabrication additive. Profitez de nos connaissances et de l’expertise de nos ingénieurs pour réaliser vos projets industriels de fabrication additive. De par notre haut niveau de compétence dans les gaz et les procédés, nous pouvons vous garantir le respect des paramètres, l’optimisation des propriétés métallurgiques et la fourniture des meilleurs équipements et services de gestion des gaz. Nous serons ravis de vous aider à améliorer tous vos procédés utilisant des gaz. Nous proposons par ailleurs des formations en sécurité ainsi que de la maintenance préventive.
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