3D impression

Retrouvez toutes nos solutions pour la fabrication additive

Air Liquide vous propose des gaz et des mélanges gazeux qui répondent aux exigences de qualité de toutes les techniques liées à la fabrication additive.

Les solutions Air Liquide pour les procédés de fabrication additive

Air Liquide vous accompagne dans le développement de la production de pièces par fabrication additive et vous propose les meilleures solutions gaz en fonction de votre type de procédé de production.

Poudre métallique en fabrication additive

La fabrication des poudres métalliques

Les poudres métalliques utilisées souvent dans la méthode de fabrication additive sont majoritairement produites par un système dit d’atomisation gazeuse. La stabilité  des paramètres de production tels que  la pression et  la température de l’Argon ou de l’Azote, est cruciale pour assurer la qualité des poudres produites de façon à optimiser la granulométrie des poudres pour le marché de la fabrication additive.
La qualité des pièces dépend de la qualité des poudres. Une conservation correcte et un recyclage maîtrisé contribue à limiter leur oxydation.

3DPrinting

La fabrication de pièces avec les différentes technologies d’impression 3D

Les différentes familles de procédé sont classées selon les normes ISO et ASTM:

  • L’extrusion de matière (Material Extrusion): procédé par extrusion de fil (Fused Deposition Modeling / FDM). Au-delà des applications pour imprimer en 3D destinées au grand public,  aussi utilisée en fabrication industrielle.
  • Projection de liant (Binder Jetting): matériaux allant de la céramique, polymères et  plastiques, à certains métaux sous forme de poudre.
  • Projection de matières (Material Jetting): de fines particules sont déposées puis solidifiées (ex: photopolymers).
  • Dépôt de matière sous énergie concentrée (Directed Energy Deposition / DED): le matériau d'impression est directement fondu par une source d’énergie utilisant un laser ou un arc électrique. L’Argon et des mélanges Ar-CO2 sont employés ici.
  • La fusion sur lit de poudre (powder bed fusion / PBF)  pour les métaux, plastiques ou polymers permet déjà aujourd’hui de réaliser de nombreuses pièces industrielles en production de série. La source d’énergie du procédé de fusion sur lit de poudre est souvent un Laser (Selective Laser Melting / SLM, Selective Laser Sintering / SLS, Direct Metal Laser Sintering / DMLS…). L’argon ou l’azote sont utilisés en gaz de protection. Le faisceau d’électron (Electron Beam Melting EBM) est parfois rencontré pour les pièces métalliques. Dans ce cas, l’hélium est utilisé avec une faible contre pression Helium pour éviter les projections.
  • Stratification de couches (Sheet Lamination / SL) :  technique pour imprimer par superposition de couches successives de feuilles liées ou collées ensemble par liant.
  • Photopolymérisation en cuve (Vat Photopolymerization) comme la stéréolithographie (SLA) qui vient solidifier sélectivement un photopolymère liquide.
Additive manufactoring installation

La fabrication additive et les opérations de parachèvement

Après la phase de construction, les pièces font l’objet d’opérations de parachèvement:

  • Le refroidissement sous atmosphère neutre, azote ou argon.
  • La suppression des supports, fabriqué avec la pièce
  • Le nettoyage, possiblement avec le procédé de nettoyage avec du dioxyde de carbone sous forme supercritique.
  • Le traitement de détensionnement pour évacuer les contraintes résiduelles
  • Des traitements thermiques sous atmosphère contrôlé complémentaires éventuels pour conférer aux pièces les caractéristiques mécaniques
  • Traitement de surface pour atteindre l’état de surface visé (rugosité par exemple) ou usinage, ou cryo usinage (sans huile) si besoin

La fabrication additive est en constant développement, l'actualité est riche d'innovations. Ces dernières années, la substitution des méthodes de fabrication traditionnelle par les technologies de fabrication additive présentent indéniablement des avantages (design optimisé, pièces plus légères, prototypage rapide, simplification de la chaîne logistique, optimisation du coût global de la pièce ...). Pour tirer pleinement profit de ce potentiel, il convient de considérer ce mode de fabrication dès l’étape de conception de la pièce.

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Fabrication additive métallique
Conseils et bonnes pratiques pour la fusion laser

La fabrication additive (AM), aussi appelée impression 3 D industrielle, prend de l'ampleur à mesure qu'elle évolue vers de la production en série. Dans cet e-book Air Liquide et l'Institut Fraunhofer vous partagent les nouvelles idées et technologies pour la fusion sélective par laser ainsi que des conseils pour une intégration réussie de votre installation de fabrication additive en production.

Vidéo 

Fabrication Additive
Erpro & Sprint nous fait confiance

Les procédés de fabrication additive (additive manufacturing) utilisent des gaz tels que l'argon, l'azote ou l'hélium. Les gaz assurent des fonctions primordiales dans ces procédés pour en garantir le résultat final de qualité:
-protection contre le risque d’inflammation des poudres,
-protection contre l’oxydation et l’humidité des matériaux en fusion.

Avez-vous des questions sur la fabrication additive et l'impression 3D industrielle ? Veuillez remplir notre formulaire de contact.

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Les gaz dans les procédés de fabrication additive (additive manufacturing) permettent d'obtenir un résultat final de qualité.  Air Liquide est votre partenaire pour la fabrication additive au coeur d’une nouvelle révolution technologique.

Pourquoi utiliser des gaz pour la fabrication additive ?

  1. Flexibilité y conception de pièces complexes
  2. Fiabilité du procédé
  3. Sécurité
  • Flexibilité y conception de pièces complexes

Quel que soit le procédé (Fusion Sélective par laser (SLM) ou faisceau d’électrons (EBM), dépôt de matière sous forme de poudre ou de fil (DMD)), la fabrication additive ou impression 3D permet de concevoir de nouvelles pièces à géométries complexes, ou fonctionnalités nouvelles.

  • Fiabilité du procédé

S’ils ne représentent qu’une très faible part dans la structure de coût des pièces en métal, les gaz sont toutefois indispensables au fonctionnement des machines, et requièrent en conséquence d’en assurer la continuité de fourniture.
Les gaz assurent des fonctions primordiales dans ces procédés pour en garantir le résultat final de qualité sécurité du procédé (protection contre le risque d’inflammation des poudres) et protection contre l’oxydation et l’humidité des matériaux en fusion.

  • Sécurité

Le principal gaz employé pour la fabrication des pièces métalliques est l’argon, mais selon les matériaux, l’azote ou l'hélium peuvent aussi être utilisés. Ces gaz doivent, bien sûr, être utilisés dans des conditions de sécurité maîtrisées (ex : risque anoxie). Air Liquide vous accompagne pour assurer la sécurité de vos installations et vous conseille sur la mise en place d'équipements de détection d'anoxie, de services de maintenance des installations et de formation à l'utilisation des gaz.

Comment Air Liquide vous accompagne dans vote procédé de fabrication additive

Air Liquide fournit de manière fiable de l'azote (N2), de l'argon (Ar) et de l'hélium (He), qui sont utilisés tout au long de la chaîne de valeur de la fabrication additive :

  • fabrication, recyclage et stockage des poudres : inertisation, plasma....,
  • la construction de pièces : inertisation de la chambre de construction, poudre, pulvérisation....,
  • post-traitement : traitement thermique, nettoyage au CO2.

Fourniture de gaz

  • Argon (Ar), Azote (N2), Hélium (He) avec la pureté requise.
  • Offre continue et évolutive en fonction de l'évolution des besoins.
  • Sécurité et fiabilité

Installation et équipements

  • Réseau de distribution de gaz sur mesure : centrales, réseau jusqu'au point d'utilisation, télémétrie, maintenance associée.
  • Installation de sécurité (anoxie)
  • Équipements spécifiques pour le stockage des poudres

Expertise et services

  • Optimisation de l'adéquation "processus-gaz-matériau"
  • Préparation du cahier des charges
  • Définition et conception des installations de réseaux de gaz et de sécurité
  • Audits et expertise sur les gaz pour les systèmes d'impression 3D en métal

Quelles opérations de parachèvement subissent les pièces après la la phase de construction en fabrication additive?

Une fois la phase de construction terminée, les pièces doivent subir des opérations de parachèvement :

  • Le refroidissement sous atmosphère neutre anti-oxydante
  • Le nettoyage avec le procédé de nettoyage au CO₂
  • Le traitement de détensionnement pour évacuer les contraintes résiduelles
  • Des traitements thermiques complémentaires éventuels pour conférer aux pièces les caractéristiques mécaniques ou propriétés de surface attendues

Quel est le rôle des gaz dans la fabrication additive dans la préservation des poudres?

La qualité des pièces dépend de la qualité des poudres. Ils doivent être préservés et recyclés pour limiter l'oxydation.

Nous vous guiderons à travers nos produits et solutions afin que vous puissiez choisir les meilleures options pour vous aider dans votre développement de la fabrication additive.

Quel gaz est utilisé en fonction du procédé de fabrication additive ?

Famille Procédé Gaz Matériaux
Direct Energy Deposition LMD, DMD (1) Argon ou Azote Tous matériaux
Fusion sélective sur lit de poudre SLS (2) Argon ou Azote Titane, nickel, autres alliages métalliques
SLM (3) Plastiques, aciers, chrome, cobalt
EBM (4) Hélium Tous matériaux

(1) Laser Metal Deposition, Direct Metal Deposition – (2) Selective Laser Sintering – (3) Selective Laser Melting - (4) Electron Beam Melting

En savoir plus

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La fabrication 3D dans l’industrie

La fabrication des pièces se libère des contraintes grâce à la conception 3D  

L'importance du laser dans la fabrication métallique

Les technologies 3D sont-elles compatibles avec l’industrie du futur et l’usine 4.0 ?

Le choix du gaz et l’installation de distribution du gaz industriels sont-ils importants pour alimenter vos systèmes d’impression ?

Peut-on considérer l’impression 3D comme industrielle ?

Quels matériaux peuvent être utilisés en impression 3D ?

Evolution des matériaux et procédés: quel avenir pour la fabrication additive ?

Comment les procédés et technologies de fusion participent à l’essor de la fabrication additive ?

Pourquoi la technologie FFF (Fused Filament Fabrication) aussi appelée FDM (Fused Deposition Modeling), peut-elle démocratiser l’impression 3D Métal ?

Questions fréquentes

Qu'est ce que la fabrication additive ?

Pourquoi utiliser la fabrication additive ou l’impression 3D et comment l’ intégrer dans votre production ?

Comment sont enlevés les supports en fabrication additive ?

Quelles sont les différences entre la fabrication additive et l'impression 3D ?

Comment identifier les matériaux imprimables ?

Qu'est-ce que l'impression 3D métal ?

Quels secteurs utilisent le plus souvent la technologie 3d ?

Quel est le rôle du gaz dans la fabrication additive ?

Quel processus d’impression 3D choisir ? 

Comment fonctionne la fabrication additive ?

Combien coûte la fabrication additive métallique ?

Comment concevoir en fabrication additive ou impression 3d ?