Impression 3D : Le metal binder jetting vise la production en série

Les procédés de fabrication additive par dépôt de liant intéressent de plus en plus les industriels pour réduire les coûts des pièces métalliques imprimées en 3D. Le métal binder jetting (MBJ) se démarque dans cette catégorie et vient même concurrencer le procédé de fusion laser dans certaines applications.

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Metal Binder Jetting - Cetim
Le procédé MBJ est suivi de près par le Cetim. Il a installé de nombreuses unités pilotes pour favoriser la R&D et le transfert vers les industriels.

L’impression 3D métal concurrencera-t-elle les procédés traditionnels dans la production en série ? Bien que les technologies de fusion laser sur lit de poudre (SLM) aient trouvé leur place dans les usines, elles ont encore des coûts et des temps de production élevés. « L’impression 3D métal sera plus largement adoptée par les industriels lorsqu’une technologie permettra des économies d’échelle », estime Pauline Le Borgne, la responsable de la plateforme Additive Factory Hub.

Des taux de dépôt élevés

Le metal binder jetting (MBJ), apparu il y a un peu plus de sept ans, séduit de plus en plus les industriels. Son atout : un processus proche de l’impression classique. Les imprimantes MBJ sont constituées d’une tête d’impression équipée de nombreuses buses. Elles déposent sur un lit de poudre métallique des gouttelettes de liant organique. Celui-ci agglomère sélectivement les particules de métal. Après un premier passage, une nouvelle couche de poudre est déposée et une pièce dite « à vert » est créée couche après couche. Elle est ensuite dépoussiérée, puis passée dans un four de frittage – un cycle thermique proche du point de fusion du matériau, en atmosphère contrôlée – pour la solidifier.

Ce procédé ne nécessite aucun support et permet d’imprimer dans l’intégralité de la chambre d’impression. « Le metal binder jetting atteint des taux de dépôt de matière de près de 600 cm3/h, contre 15 cm3/h pour une SLM monolaser sur lit de poudre, explique Benoît Verquin, expert en fabrication additive au Centre technique des industries mécaniques (Cetim). Cette technologie réduit de moitié le coût de production des pièces par rapport à la SLM. » De quoi inciter les industriels jusqu’ici frileux à sauter le pas. « Ce procédé est regardé de près par le secteur automobile, assure Benoît Verquin. Par ailleurs, de nombreux constructeurs d’imprimantes se sont développés sur le marché, comme Desktop Metal, ExOne et HP, et la technologie évolue rapidement. »

Famille de procédés  Jet de liant

TRL  6-8

Forces  Taux de dépôt élevé, optimisation de l’espace d’impression, bon aspect de surface

Faiblesses  Processus en deux étapes, retrait de 20 % de la pièce après frittage

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