Fabrication additive
La fabrication additive est définie par l’ASTM comme étant le processus d'assembler des matériaux pour fabriquer des objets à partir de données de modèles 3D, habituellement couche après couche et ceci en opposition avec la fabrication soustractive, telles que l'usinage ou le découpage[1]. C'est aussi le nom donné à la technologie d'Impression tridimensionnelle.
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Applications[modifier]
La fabrication additive décrit les technologies qui peuvent être utilisées n'importe où dans le cycle de vie d’un produit depuis la pré-production (prototypage rapide) à la production à grande échelle (fabrication rapide) et même pour les applications d'outillage[2].
La fabrication additive est économiquement appropriée à la production de très petits composants en grandes quantités ou à la production à façon de pièces avec une grande complexité géométrique.
Mise en forme[modifier]
Trois entrées sont nécessaires pour la fabrication additive : les matériaux, l’énergie et le modèle CAO.
La matière de base peut être surtout sous forme de liquide, de poudre, de ruban ou de fil. Cette matière peut être présente dès le début du processus de fabrication ou déposée au fur et à mesure de ce processus.
La mise en forme de la matière se fait grâce à un laser, une lumière visible, UV ou IR ou grâce à une source de chaleur.
Le processus de mise en forme peut être :
- physique :
- une fusion suivie par une solidification,
- un frittage ;
- chimique (surtout photochimique) : polymérisation (surtout par photo-polymérisation) ou réticulation (surtout par photo-réticulation).
Exemples[modifier]
Le tableau suivant classe les méthodes de fabrication additive selon la forme de la matière de base et le procédé de leur mise en forme[3].
| Matière de base | Procédé de mise en forme | Source d'énergie | Nom en français | Nom en anglais | Description | Exemples de matériau fini |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Poudre | Physique : fusion | Laser | Fusion sélective par laser | Selective Laser Melting (SLM) | Réalisation d'un modèle 3D par couches successives 2D associée à un laser qui balaye chaque couche successivement dans un bac de fine poudre et le fait fondre. La solidification a lieu directement après l'arrêt du Laser. | Métaux, plastiques et céramiques |
| Poudre | Physique : frittage | Laser | Frittage sélectif par laser | Selective Laser Sintering (SLS) | Réalisation d'un modèle 3D par couches successives 2D associée à un laser qui balaye chaque couche successivement dans un bac de fine poudre et le fritte | Thermoplastiques (polycarbonate, polyamides , le chlorure de polyvinyle), métaux, céramiques |
| Poudre | Chimique : polymérisation et réticulation | Ultra-violet | Impression 3D | 3D printing | Dépôt mécanique de matière par couches successives | Plastiques, époxy, polymères acryliques |
| Liquide | Physique : fusion (extrusion) | Chauffe | Dépôt fil Tendu | Fused deposition modeling (FDM) | Dépôt d'un fil liquide | Thermoplastiques (ABS , polycarbonate) |
| Liquide | Chimique : polymérisation ou réticulation | Laser | Stéréolithographie | Stereolithography Apparatus (SLA) | Réalisation d'un modèle 3D par couches successives 2D associée à un laser qui balaye chaque couche successivement dans un bain de liquide et le polymérise | Élastomères et plastiques thermodurs |
| Solide | Physique ou chimique selon le type d'adhésif | Modélisation d'objets laminés | Laminated Object Manufacturing (LOM) | Collage de film avec un adhésif | Papier, plastique, céramique ou aluminium |
Avantages[modifier]
- Fabrication avec tous types de matériaux,
- Délais de fabrication court,
- Fabrication de produits sans frais fixes car la fabrication n’a pas recours à des moules.
Voir aussi[modifier]
- Construction Laser Additive Directe
- Global Alliance of Rapid Prototyping Associations : http://www.garpa.org/
- Impression tridimensionnelle
Références[modifier]
- ASTM F2792-10 Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies, copyright ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428 : http://www.astm.org
- Revue du Salon International des Microtechniques, Jean-Yves Catherin, Micronora, janvier 2008, pages 2-7, http://www.micronora.com/micronora_infos/112.pdf
- Stereolithography: Materials, Processes and Applications, Paulo Bártolo, Springer, 2011, page 3
