Fiche de cours : Fabrication additive

Définition : Ensemble des procédés permettant de fabriquer couche par couche, par ajout de matière, un objet physique à partir d’un objet numérique.

Positionnement de la fabrication additive (FA) dans le processus de création d’un produit industriel :

1) Analyse du besoin : maquette de conception

2) Avant-Projet : maquette géométrique

3) Développement : prototype fonctionnel

 

Il existe 7 principaux procédés de FA :

I) (Photo-) Polymérisation d’une résine sous l’action d’un laser (SLA : Stereolithography Apparatus/STL)

 

Son évolution : le CLIP (Continuous Liquid Interface Production)

 

 

source : www.3dnatives.com

II) Projection de gouttes de matériau (PJ : PolyJet)

source : /www.researchgate.net

III) Projection de liant sur lit de poudre (3DP)

IV) Solidification de poudre sous l’effet d’une source d’énergie (SLS : Selective Laser Sintering/SLM)

V) Projection de poudre ou fil à travers un flux d’énergie (hybrid)

VI) Fusion d’un fil au travers d’une buse chauffante (FLM/FDM : Fused Deposition Modeling)

 

 

VII) Assemblage de couches de feuilles ou de plaques découpées (LOM : Laminated Object Modeling)

 

 

Papier							Oui
Polymère							Oui
Alliages légers							Oui
Bois							Oui
ABS						Oui
PLA						Oui
Support soluble						Oui
Métaux			Oui	Oui	Oui
Cire		Oui
Plastique			Oui	Oui
Caoutchouc				Oui
Sable (moule fonderie)			Oui	Oui
Verre				Oui
Amidon (pièce soluble)			Oui
Plâtre			Oui
Thermoplastique (bas point de fusion)		Oui
Résistance mécanique variable (rigide ou souple)	Oui	Oui
Charges possibles (céramiques ou métaux)	Oui	Oui
Polymères photosensibles	Oui
Couleurs ou transparents	Oui		Oui
Petites pièces	++	++	++	++	-	+	-
Pièces moyennes	+	+	+	+	++	++	+
Grandes pièces	=	-	=	-	+	-	++
Utilisable pour outillage	-	-	+	+	++	-	+
Diversité des matériaux	-	-	-	+	-	-	+
Qualité de finition	++	++	-	=	-	-	-
Points forts	Précision Transparence	Précision Modèle perdu (fonderie)	Rapide/ Couleur/ Pas de support/ Fabrication d’outillage (moule de fonderie)	Propriétés mécaniques Diversité matériaux	Grandes pièces Rapide Diversité matériaux	Rapide Économique Résistance mécanique	Résistance mécanique Grandes pièces
Points faibles	Déformation /Volume de résine liquide piégé/Post traitement	Lent//Post traitement/Peu de matériaux utilisables	Peu de détails/Peu de matériaux utilisables	Cher Poreux Post traitement	État de surface Coût	Précision Finition / Déformation des pièces (ABS)	Extraction difficile Assemblage final manuel

La numérisation 3D :

Avec contact : 

 

Palpage point par point

Palpage continu

Sans contact : 

 

Optique : triangularisation laser, lumière structurée, photogrammétrie et stéréovision

Temps de vol: ultrasons, lumière structurée

Type imagerie médicale : tomographie, résonance magnétique, échographie