Comprendre la technologie de fusion sur lit de poudre
La fusion sur lit de poudre (PBF) est un procédé de fabrication additive qui consiste à fusionner de la poudre atomisée pour fabriquer des pièces
La fusion sur lit de poudre (PBF) est une technologie de fabrication additive, ou d’impression 3D, qui utilise une source de chaleur (généralement un laser) pour fritter ou fusionner ensemble des particules de poudre atomisées. Comme d’autres procédés additifs, cette opération s’effectue couche après couche jusqu’à ce que la pièce soit terminée.
Exemples de technologies de fusion sur lit de poudre :
- Frittage laser direct de métal
- Fusion laser sélective
- Fusion par faisceau d’électrons
- Frittage laser sélectif
- Multi Jet Fusion
La fusion sur lit de poudre est une technologie de fabrication additive relativement coûteuse lorsqu’elle n’est pas externalisée. Elle est surtout utilisée dans des applications industrielles et commerciales. Les procédés à base de métal et de polymère peuvent être utilisés pour des pièces de production finales, ainsi que pour des applications de prototypage rapide.
Comment fonctionne la fusion sur lit de poudre ?
Comme pour les autres procédés de fabrication additive, il faut créer et charger dans la machine un fichier CAO 3D. Le procédé commence alors généralement par le chauffage du lit de poudre à une température constante. Ensuite, la machine forme la première couche de la pièce ou des éléments de support et, au passage, fusionne les particules de poudre. Le processus se répète couche après couche, jusqu’à ce que la pièce soit terminée.
La fusion sur lit de poudre à base de métal, notamment dans le cas des procédés DMLS et EBM, nécessite des éléments de support pour fixer la pièce sur la plateforme de fabrication. Sans cela, les pièces se recourberaient vers le haut sous l'effet des contraintes internes qui s’accumulent pendant le processus de fusion. Après la fabrication d’une pièce par fusion sur lit de poudre à base de métal, plusieurs méthodes permettent de retirer la matière de la structure de support.
Par ailleurs, les procédés de fusion sur lit de poudre à base de polymères sont uniques, car les pièces ne nécessitent pas de structures de support. Le frittage laser sélectif fonctionne de manière similaire aux procédés de fusion sur lit de poudre à base de métal. La poudre est chargée dans la machine et un laser est utilisé pour fritter ou fusionner les particules. La technologie Multi Jet Fusion (MJF) fonctionne de manière légèrement différente : des agents de fusion sont d’abord appliqués sur la poudre, puis un élément chauffant balaie le lit, ce qui permet de fusionner la matière. Ce procédé est un peu plus efficace, ce qui fait de la MJF une solution adéquate pour les grands volumes de pièces en nylon.
Matières disponibles pour la fusion sur lit de poudre :
La fusion sur lit de poudre est compatible avec de nombreuses matières couramment utilisées.
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Post-Processing for Powder Bed Fusion Parts
Most PBF parts will require post-processing to achieve the desired surface finish quality. Any excess powder must also be removed from the part. Tip: be sure to design parts with powder outlet channels. Since PBF parts are durable and suitable for functional testing and end-use, tapped holes and threads are an option.
Metal PBF parts must receive heat treatment due to how the process results in internal stresses. After a heat treatment, support structures are removed from the parts and additional post-processing can proceed. Depending on customer requirements, there are several post-processing capabilities to improve surface quality such as CNC machining and polishing.
Plastic PBF parts are removed from the bed of unfused powder and excess material is removed with a bead blast—this also results in a consistent surface finish. As part of our standard finishing, MJF parts receive a black dye treatment—this further improves finish quality. SLS parts are left as-is once the bead blast is completed, but SLS parts are good candidates for additional dying if colour is desired.