Fabrication additive

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher

La fabrication additive désigne les procédés de fabrications par ajout de matière, la plupart du temps assistés par ordinateur. Elle est définie par l’ASTM comme étant le procédé de mise en forme d’une pièce par ajout de matière, par empilement de couches successives, en opposition aux procédés par retrait de matière, tel que l’usinage[1]. Le terme est synonyme de Impression tridimensionnelle ou impression 3D qui sont des appellations grand public. Fabrication additive est une terminologie utilisée dans le monde industriel.[2],[3],[4] (impression 3D).

Applications[modifier | modifier le code]

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[5].

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 | modifier le code]

Trois entrées sont nécessaires pour la fabrication additive : les matériaux[6], 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, un faisceau d'électrons, une lumière visible, des rayons UV ou IR ou grâce à une source de chaleur.

Le processus de mise en forme peut être :

Exemples[modifier | modifier le code]

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[7].

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
Poudre Physique : Fusion Faisceau Electrons Fusion par faisceau d'électrons Electron Beam Melting Réalisation couche par couche (de poudre de métal fondu) par un faisceau d'électrons. Chaque couche est fondue à la géométrie exacte définie par un modèle CAO. Titane principalement
Solide (bobine de fil[8],[9],[10]) Physique : fusion (extrusion) Chauffe Dépôt fil Tendu Fused deposition modeling (FDM) Dépôt d'un fil fondu 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 thermodurcissable
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 | modifier le code]

  • Fabrication avec tous types de matériaux,
  • Délais de fabrications courts,
  • Fabrication de formes très complexes,
  • Fabrication de produits sans frais fixes car la fabrication n’a pas recours à des moules.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. ASTM F2792-10 Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies, copyright ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428 : http://www.astm.org
  2. « La révolution de l’impression 3D », sur www.ctif.com
  3. « L’impression 3D, la discrète révolution », sur www.ctif.com
  4. http://www.usinenouvelle.com/article/fabrication-additive-au-dela-du-mythe-de-l-impression-3-d.N194326
  5. Revue du Salon International des Microtechniques, Jean-Yves Catherin, Micronora, janvier 2008, pages 2-7, http://www.micronora.com/micronora_infos/112.pdf
  6. « Matériaux disponibles en fabrication additive - Version 2 - Cetim - Centre technique des industries mécaniques », sur www.cetim.fr (consulté le 12 mai 2017)
  7. Stereolithography: Materials, Processes and Applications, Paulo Bártolo, Springer, 2011, page 3
  8. (en) « PLA 3D Printer Plastic filament », sur amazon.com, (consulté le 21 avril 2015)
  9. (en) « Qualified PLA ABS Plastic Wire for FDM/FFF 3D Printer 3mm 1.75mm », sur alibaba.com, (consulté le 21 avril 2015)
  10. (en) A. Kiet Tieu, « Mechanical Properties of Highly Filled Iron-ABS Composites in Injection Molding for FDM Wire Filament », Materials Science Forum (Volumes 773-774), no 773,‎ , pp. 448-453 (ISSN 0255-5476, lire en ligne)