Après l’EBM* en 2011 et le WAAM** il y a trois ans, le pôle S.mart Grenoble Alpes (ex AIP-PRIMéca DS) vient d’accueillir une nouvelle machine de fabrication additive dédiée à la fabrication d’objets métalliques. Cette fois-ci, c’est au tour d’une machine de FDM-MIM like de venir rejoindre les équipements de la plate-forme.
Tandis que l’EBM permet de construire une pièce par fusion sélective couche par couche sur un lit de poudres métalliques grâce à un faisceau d'électrons, le WAAM consiste à fondre un filament métallique un peu comme en soudure, et à déposer la matière par couches successives. La FDM-MIM like est quant à elle une combinaison de deux techniques : elle fonctionne sur le même principe que le dépôt de matière fondue (FDM), la technique d’impression 3D classique de plastique largement utilisé sur la plate-forme, qui consiste à fondre un fil puis à déposer la matière par impression 3D. A la différence que dans ce cas, le fil est constitué à 40 % d’une cire et à 60 % de métal. Après impression 3D par extrusion, la pièce obtenue est placée dans un bain chimique consistant à dissoudre la cire à haute température, la pièce métallique qui reste est consolidée par frittage dans un four.
Une machine à vocation pédagogique
Avec l’arrivée de la nouvelle machine (de la marque Markforged) fin 2019 suite à un financement mixte (Région AURA, Grenoble INP – Génie industriel, pôle S.mart AIP-PRIMéca), la plate-forme dispose de trois techniques de fabrication additive métal. Et la petite dernière présente bien des atouts. «
D’abord, elle permet de produire des pièces métalliques de formes complexes, pour un coût nettement inférieur à l’EBM, explique Frédéric Vignat, chercheur au laboratoire GSCOP (CNRS / Grenoble INP / UGA).
Elle est, de plus, beaucoup plus facile à mettre en œuvre et compatible avec plusieurs types de métaux : aciers inox, aciers à outillage, cuivre, Inconel 625… ». Malgré une densité finale d’environ 95% et des propriétés mécaniques légèrement inférieures à ce que l’on peut obtenir par ailleurs, les pièces obtenues sont d’une grande précision et les états de surface bien meilleurs qu’avec toutes les autres techniques, ne nécessitant que très rarement de la reprise par usinage.
Tandis que l’EBM et le WAAM sont plutôt dédiées à la recherche, la nouvelle machine sera essentiellement déployée pour la pédagogie. Elle sera utilisée par les étudiants pour la réalisation de prototypes ou finales de pièces métalliques dans le cadre de projets pédagogiques ou industriels. «
Certains travaillent déjà sur la fabrication de ressorts particuliers, de supports de bras pour personnes handicapées ou de vélos électriques sans chaîne... ». Un projet est mené en collaboration avec un industriel pour l’aider à remplacer la technique de la cire perdue pour la fabrication de certaines de ses pièces.
A voir aussi
*Electron Beam Melting
**Wire Arc Additive Manufacturing
