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Additive manufacturing

Fabrication additive

Il ne fait aucun doute que les technologies d'impression 3D conduisent à la prochaine révolution industrielle majeure et que la fabrication additive joue un rôle clé dans l'industrie 4.0, en permettant de gagner du temps et de réduire les coûts, en étant décisive pour l'efficacité des processus et en réduisant leur complexité, en permettant le prototypage rapide et des processus de production hautement décentralisés. Actuellement, de plus en plus de segments industriels adoptent la fabrication additive (AM) [1] : L'AM permet de fabriquer des objets en 3D d'une manière totalement révolutionnaire, en ajoutant couche sur couche au lieu de retirer de la matière d'une pièce maîtresse. Trois grandes catégories de matériaux peuvent être utilisées dans la fabrication additive : les polymères, les céramiques et les métaux. Ces matériaux sont souvent produits sous forme de poudre, et les propriétés physiques de ces poudres influencent considérablement leur capacité à être traitées dans les machines AM et conditionnent fortement la qualité du produit final. Une mauvaise qualité de la poudre peut produire des défauts dans le composant final tels que des pores, des inclusions, des tensions résiduelles, des fissures et une rugosité de surface. En outre, une poudre de mauvaise qualité affecte le processus en compromettant l'uniformité et la fluidité du lit de poudre. Il existe une corrélation directe entre les propriétés physiques de la poudre et les performances du procédé et des composants finaux.

La caractérisation des propriétés physiques des poudres permet donc d'optimiser le procédé et d'améliorer le produit final. Elle est cruciale dans les différentes étapes du processus de fabrication additive :

  • Production de poudres : caractérisation et contrôle de la qualité des poudres produites avec différentes technologies
  • Choix des poudres les plus performantes pour la transformation : définition des caractéristiques physiques idéales des poudres en fonction du domaine d'application.
  • Matière première d'entrée : contrôle des spécifications déclarées par le fabricant et suivi de la constance des approvisionnements
  • Recyclage des poudres usagées : évaluation du nombre de cycles de traitement sur les caractéristiques physiques de la poudre, afin de réutiliser au maximum les poudres, de diminuer les coûts de fabrication.

Quelles sont les caractéristiques physiques de la poudre qui déterminent ses performances ? Les propriétés du lot et des particules individuelles !
La capacité à s'écouler et à se compacter au mieux est cruciale pour permettre des dosages et des stratifications cohérents pendant le processus. Ces propriétés sont directement, mais pas exclusivement, influencées par la taille et la forme des particules, ainsi que par leur rugosité de surface, leur densité apparente et leur charge électrostatique. La fluidité, la densité de compactage, la distribution granulométrique et la forme des particules peuvent être évaluées rapidement et efficacement au moyen de tests de rhéologie des poudres, de densité, de diffraction laser et d'analyse d'image. Alfatestlab fournit un service analytique complet pour caractériser la large gamme de poudres en vrac et les propriétés des particules qui peuvent avoir un impact critique sur les processus AM, grâce à une plateforme technologique de dernière génération.

[1] Journal international de l'ingénierie et de la recherche technique 8(8):3-8, 2018.

 Pour tout projet analytique, Alfatestlab propose une communication efficace, à l'aide de conférences téléphoniques fréquemment programmées, de discussions en face à face sur site et de rapports exhaustifs.

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