Fabrication additive métal : technologies et opportunités

C’est paradoxalement à Intercut, salon de l’usinage et par définition de la fabrication soustractive, que nous avons rencontré deux spécialistes de la fabrication additive métal en Auvergne-Rhône-Alpes pour faire un point sur les technologies et les projets en cours dans ce domaine.

Stéphane Maniglier, du CETIM Cluses et Franck Simon du Pôle de compétitivité CIMES (né de la fusion entre ViaMéca et Mont-Blanc Industries).

La fabrication additive s’impose comme un nouveau procédé qui ne remplace pas la fabrication traditionnelle mais qui vient répondre à des besoins précis et ouvre de nouveaux champs d’application et de conception. Son intégration dans l’industrie s’accélère.

La fabrication additive métal : technologies et opportunités

Si l’on parle ici de fabrication additive, c’est bien pour faire la distinction entre l’industrie et l’appellation grand public d’impression 3D. Le principe en est simple : à partir du fichier 3D d’une pièce qui est « découpé » en très fines tranches (« slicé » dans le jargon anglicisé), l’imprimante reconstitue l’objet couche par couche par ajout de matière.

 

Concernant la fabrication additive métal, il existe deux technologies :  la fusion de poudre de métal ou d’un fil grâce à un faisceau laser ou un arc électrique ; le frittage, qui agglomère les grains de matière en chauffant mais sans atteindre la fusion. Chacune de ces technologies a ses avantages et ses inconvénients : pour le frittage, la structure de la matière change moins, mais la densité et moindre.

Imaginer des pièces complexes et des petites séries

La fabrication additive permet de réaliser des pièces complexes « par l’intérieur », des pièces allégées avec des structures en treillis par exemple, ou encore des pièces ne nécessitant plus d’assemblage et s’affranchissant ainsi des problèmes d’étanchéité.

 

Ces possibilités sont exploitées par exemple dans le conformal cooling grâce à des canaux de refroidissement hydraulique complexes conçues et « montées » par couche ce qui aurait été impossible par usinage ou assemblage ou encore pour insérer des capteurs.

 

« On reste toujours sur des petites séries », nous explique Franck Simon de CIMES, « mais on voit également l’intérêt de la fabrication additive pour des opérations de maintenance, notamment le remplacement de certaines pièces dont les outillages ont disparu. On réalise une rétroconception de la pièce et on peut la produire à 1 ou 2 exemplaires. On peut également faire des ébauches très techniques qu’on usinera/parachèvera pour les terminer. »

Les débuts d’un nouveau mode de production, d’un nouveau mode de conception

« D’ailleurs », renchérit Stéphane Maniglier du CETIM Cluses, « On ne s’attend pas aujourd’hui à un développement de la production en fabrication additive directe, mais plutôt indirecte, à savoir un mixte entre fabrication additive et finition, notamment de surface, par usinage.

 

« Il reste également un problème crucial à régler, c’est la caractérisation et la certification des pièces, car l’interrogation porte sur l’usage dans la durée. Notamment lorsqu’il s’agit d’aéronautique où la sécurité et la fiabilité des pièces est fondamentale. », rebondit Franck Simon.

 

La fabrication additive vient également bouleverser la façon dont on conçoit les pièces. « Il ne suffit pas de prendre des pièces existantes et se demander si on peut mieux les fabriquer, mais plutôt d’apprendre à concevoir de façon différentes les pièces dès l’origine », souligne Stéphane Maniglier. « Cela nécessite de véritables formations pour les ingénieurs, de l’investissement logiciel et des changements dans les bureaux d’étude. Nous n’en sommes qu’au début. »

JE DÉCOUVRE LA PLATEFORME FABRICATION ADDITIVE DU CETIM

A suivre dans un prochain article « La fabrication additive métal  – Auvergne-Rhône-Alpes dans le wagon de tête français »

 

Article rédigé par AJUSTE COMMUNICATION

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