Les meilleures imprimantes 3D qui impriment du métal

Quelle est la meilleure imprimante 3D pour le métal ? Combien coûtent les imprimantes 3D pour métal ? Lisez la suite pour le savoir.

Les imprimantes 3D en métal sont recherchées à la fois par les fabricants amateurs et les acteurs commerciaux. Il existe un certain nombre d’imprimantes 3D qui fonctionnent avec l’acier et d’autres métaux. Cependant, ces imprimantes sont souvent coûteuses en raison de la technologie avancée qu’elles utilisent.

Il existe également plusieurs entreprises qui proposent des services d’impression 3D de métaux. Ces entreprises vous permettent de commander des modèles imprimés en 3D en ligne ou dans leurs magasins.

Dans ce guide, nous allons passer en revue la technologie d’impression 3D métal, et mettre en avant les meilleures imprimantes 3D métal du marché. Commençons.

Histoire de l’impression 3D sur métal

L’industrie de l’impression 3D métal a parcouru un long chemin. La technologie a fait les gros titres en 1994, lorsque EOS a mis au point et commercialisé l’EOSINT M250, qui est considérée comme la première imprimante 3D métal.

Toutefois, la machine présentait quelques inconvénients, comme l’incapacité de faire fondre des particules métalliques individuelles. Par conséquent, elle a dû être mise à jour. L’imprimante 3D métal mise à jour était l’EOSINT M270, plus efficace, qui a été lancée en 2004.

Depuis lors, les fabricants ont tiré parti des avancées technologiques pour développer des imprimantes 3D métal super efficaces. Ces machines modernes utilisent une technologie connue sous le nom de fabrication additive de métaux, ce qui les rend plus rapides, plus puissantes et généralement plus pratiques. En outre, les imprimantes 3D peuvent traiter une gamme plus large de matériaux d’impression que leurs prédécesseurs.

Les avantages de la fabrication additive (FA) sont indéniables. Cette technologie est rentable et produit moins de déchets que les technologies plus anciennes comme le maniement des armes. La technologie est souvent utilisée pour créer des conceptions complexes, qui peuvent être difficiles à développer en utilisant d’autres procédés de fabrication de métaux comme le moulage, le forgeage ou l’usinage.

De nombreuses entreprises se lancent dans l’AM en raison de ses avantages. En particulier, les acteurs des secteurs de l’aérospatiale et de l’automobile sont ceux qui adoptent le plus rapidement l’AM, et sans doute ceux qui en bénéficient le plus.

La demande croissante de fabrication additive a conduit à la croissance de l’industrie de l’impression 3D métallique au cours des dernières années. On s’attend à ce que cette industrie passe de 18,33 milliards de dollars actuellement à environ 83,90 milliards de dollars en 2029. Une telle croissance massive signifie que nous verrons davantage de sorties d’imprimantes 3D métalliques.

Mais avant de poursuivre, voyons ce qu’il faut garder à l’esprit si vous êtes intéressé par la fabrication additive.

Choisir une solution de fabrication additive

Pour trouver une solution adaptée à votre entreprise, tenez compte de votre budget et des exigences de votre projet. En fonction de votre situation, il peut être préférable de louer plutôt que d’acheter votre propre imprimante 3D métal. Dans d’autres cas, vous pouvez trouver économique d’externaliser l’impression 3D de vos pièces métalliques.

Vous trouverez ci-dessous une introduction à l’impression 3D métal.

Métaux et matériaux

Les imprimantes 3D métalliques les plus courantes sont celles qui traitent l’acier, le laiton et le bronze. Les imprimantes 3D conventionnelles impriment avec des filaments 3D comme l’ABS ou le PLA. Ces matériaux sont utilisés pour produire des prototypes en plastique, des jouets et d’autres modèles 3D à structure avancée.

Avec les imprimantes 3D en métal, les matériaux utilisés sont ceux indiqués : les métaux.

1. Acier inoxydable

L’acier inoxydable est l’un des métaux les moins chers et les plus résistants pour l’impression 3D. Ce métal polyvalent est utilisé dans des projets d’art et de design, mais aussi dans des contextes industriels. L’acier contient du nickel et du cobalt, qui lui confèrent des propriétés élastiques tout en garantissant sa résistance à la rupture.

2. Titane

Un autre matériau largement utilisé pour les impressions métalliques est le titane, généralement Ti64ou TiAl4V. Le titane est polyvalent et permet donc d’imprimer des objets de différentes résistances.

Ce métal est surtout utilisé dans le domaine médical pour fabriquer des prothèses imprimées en 3D, ainsi que dans l’industrie automobile et l’industrie aérospatiale pour la production de prototypes et de pièces.

3. Cobalt Chromium

Le cobalt est un alliage métallique très résistant utilisé pour fabriquer des implants dentaires, des turbines et des implants orthopédiques. Ce métal est couramment utilisé dans l’impression 3D en médecine, et est devenu une méthode de fabrication populaire.

4. Aluminium

L’aluminium est léger et polyvalent, ce qui en fait un métal populaire à utiliser pour l’impression 3D. Il est principalement utilisé pour les alliages à base d’aluminium.

5. Cuivre et bronze

Le cuivre et le bronze sont principalement utilisés dans les procédés de moulage en cire. Ces deux métaux ne sont généralement pas utilisés dans les techniques à base de poudre et ne sont donc pas les meilleurs choix pour les projets industriels. Ils sont plutôt utilisés dans l’art et l’artisanat.

6. Or, argent et autres métaux précieux

Les métaux comme l’or, l’argent et d’autres métaux précieux sont principalement utilisés par les imprimantes 3D à base de poudre. Il s’agit d’un processus difficile car l’imprimante 3D doit manipuler la poudre précieuse tout en conservant les propriétés du matériau.

Les impressions 3D de métaux précieux sont principalement utilisées pour des applications médicales, de bijouterie et d’électronique.

Application des impressions 3D en métal

Les métaux imprimés en 3D ont de nombreuses applications dans différents secteurs, notamment les soins de santé (dentaire), la consommation (bijoux) et l’électronique, entre autres.

La plupart des imprimantes 3D en métal sont conçues pour des applications commerciales. Cela explique pourquoi elles sont plus chères que les imprimantes 3D grand public. Cependant, il existe également quelques imprimantes conçues pour le marché grand public.

Comment fonctionnent les imprimantes 3D en métal

L’impression d’objets métalliques fonctionne de la même manière que l’impression d’objets en plastique. Toutefois, les températures sont ici complètement différentes de celles que les imprimantes 3D à filament plastique normales peuvent gérer.

Le principe de fonctionnement est le même : la tête d’impression projette une couche de métal fondu, qui se solidifie et se transforme en un objet sur la base du fichier numérique envoyé à l’imprimante 3D.

Impression avec de la poudre de métal

Il existe également une autre méthode d’impression du métal qui ne nécessite pas les mêmes températures élevées. Avec cette méthode, au lieu de métal fondu, on utilise de la poudre métallique.

Lorsque la poudre métallique est pulvérisée, les couches de métal qui en résultent s’assemblent pour former une masse uniforme. Cette opération est répétée couche par couche jusqu’à ce que l’ensemble de l’article imprimé soit prêt. Selon la taille et la complexité du modèle, le processus d’impression peut prendre plusieurs heures.

Les poudres métalliques peuvent être imprimées par des machines moins coûteuses. Cependant, le matériau ne sera pas utilisable comme produit final. Pour que le modèle puisse être utilisé, il doit être placé dans un four de fusion à une température d’environ 175 degrés pendant 24 heures, tout comme la céramique.

Après que le modèle a été imprimé, il est poreux et plein d’air. Les espaces d’air doivent être remplis de métal fondu dans le four pour rendre le modèle solide.

Impression 3D de métaux à domicile

Avant que les imprimantes 3D métal ne soient disponibles sur le marché grand public, il est toujours possible de couler du métal dans des moules. Il s’agit d’une méthode ancienne et éprouvée, utilisée depuis des siècles.

Mais l’impression de certains objets en métal à la maison serait sans aucun doute beaucoup plus facile – et plus amusante ! Alors, quand pouvons-nous espérer des imprimantes 3D en métal pour un usage domestique ordinaire ?

Malheureusement, la plupart des imprimantes à métaux coûtent actuellement des centaines de milliers de dollars, ce qui est un prix élevé pour imprimer quelques cuillères à café et crochets à serviette. Cependant, les imprimantes 3D en métal à usage domestique pourraient devenir une réalité dans un avenir pas si lointain. Par exemple, Shapeways permet aux particuliers d’imprimer des modèles en métal avec des imprimantes en métal.

Nous verrons combien de temps cela prendra et quel sera le prix final de l’imprimante 3d en métal pour les particuliers. D’ici là, nous devons compter sur d’autres méthodes externes.

Ceci étant dit, voici un tour d’horizon des meilleures imprimantes 3D en métal sur le marché aujourd’hui.

Meilleures imprimantes 3D en métal

Les meilleures imprimantes 3D métal : Les mentions honorables en un coup d’œil

Les meilleures imprimantes 3D métal d’entrée de gamme

Bien que la liste de cette section présente des imprimantes 3D métal d’entrée de gamme, les entreprises de fabrication développent également des machines plus grandes. Ainsi, lorsque l’évolutivité devient inévitable, vous disposez déjà d’un point de départ pour vos besoins de lèche-vitrine.

En dehors de l’expérimentation, les imprimantes 3D métal d’entrée de gamme sont adaptées aux faibles volumes et au développement de pièces personnalisées.

Trumpf TruPrint 1000

Trumpf est l’un des plus grands fournisseurs de machines-outils au monde. L’entreprise s’intéresse également à l’espace d’impression 3D métallique. Si vous êtes à la recherche d’une imprimante avec LMF (fusion laser des métaux) et LMD (dépôt laser des métaux), Trumpf est votre seul choix. C’est votre seul choix, car d’autres entreprises proposent l’une ou l’autre de ces deux technologies d’impression 3D métal.

L’entreprise propose différents modèles sous la série TruPrint, notamment Truprint 1000, 2000, 3000 et Truprint 5000. La TruPrint 1000, cependant, est censée être l’imprimante petit format la plus productive. Elle peut imprimer jusqu’à 80 % de pièces en plus que les autres machines de sa catégorie, le temps restant constant.

La fonction multi-laser de l’imprimante facilite une vitesse de production impressionnante, permettant un revêtement en poudre parallèle à l’exposition au laser. Le bâti de 100 x 100 x 100 mm de la machine peut accueillir quatre plaques de substrat. Sa fonction de changement automatique permet d’augmenter la durée de fonctionnement de l’imprimante.

La TruPrint 1000 peut traiter différents métaux amorphes en garantissant un niveau de détail élevé. Vous pouvez atteindre une épaisseur de couche minimale de 10 microns avec des pièces présentant des niveaux d’élasticité élevés et une résistance à la corrosion impressionnante. Les composants développés sont souvent plus légers, ce qui rend la machine adaptée à la fabrication de petites pièces industrielles.

Parmi les autres attributs attrayants, citons la configuration rapide, la facilité d’utilisation et la manipulation ergonomique. En outre, l’imprimante est dotée d’un écran tactile tout aussi intuitif pour permettre une utilisation à distance via une tablette d’application.

EOS M 100

L’EOS M 100 est une imprimante de fabrication additive d’entrée de gamme d’EOS, une société allemande fondée en 1989. L’entreprise fait partie des principaux fabricants d’imprimantes 3D et est également l’une des plus anciennes. Elle propose une large gamme d’unités de production industrielle présentant différentes tailles d’espace de construction et différentes puissances de laser. Le catalogue EOS peut être une excellente solution si vous cherchez à étendre vos capacités d’impression.

La M 100 est équipée de la technologie DMLS (Direct Metal Laser Sintering). Grâce à son petit espace de construction de 100 X 100 X 95 mm, l’imprimante est idéale pour l’impression de pièces minuscules. Son laser stable de 200 watts fait fondre et fusionne efficacement les poudres métalliques. Le petit spot laser offre une résolution fine pour vous aider à développer des pièces géométriquement complexes.

La conception de la M 100 garantit que la machine est aussi efficace que rapide. Pour ce faire, l’imprimante peut produire de nombreuses pièces de haute précision en réduisant les besoins de post-traitement et de nettoyage. La qualité est ici tout à fait constante. En outre, la machine est dotée d’une conception modulaire et d’un bac à poudre. Il s’agit donc d’une imprimante 3D métal à la fois intuitive et nécessitant peu d’entretien.

Il est intéressant de noter que l’EOS M100 peut traiter un nombre limité de matériaux (EOS CobaltChrome, EOS StainlessSteel 316L, EOS Titanium Ti64 et Tungsten W1). Selon le fabricant, l’EOS M100 convient aux applications médicales, en particulier à la production de couronnes et de bridges dentaires. EOS fournit une liste certifiée de matériaux d’impression 3D métal à sécurité médicale pour ladite utilisation.

3D Systems DMP Flex 100

3D Systems est l’un des plus anciens et des plus grands fabricants d’équipements AM au monde. Leur catalogue d’imprimantes 3D métal présente plusieurs unités de production. La DMP Flex 100 est réputée être la plus petite imprimante d’entrée de gamme de la liste. Elle se targue d’un faible encombrement qui permet de développer facilement de petites pièces détaillées avec une précision notable.

Afin de réaliser des impressions 3D parfaites, le volume de construction de 100 x 100 x 90 mm de l’imprimante est équipé d’un laser de 100 watts. Ce laser puissant permet à l’imprimante d’utiliser une large gamme de poudres métalliques, notamment plusieurs qualités de titane.

Le logiciel 3DXpert tout-en-un vous aide à réaliser des porte-à-faux allant jusqu’à 20 degrés sans support. Les surfaces des pièces peuvent être aussi fines que 5 microns (200 micro-pouces Ra). En outre, des rayons d’angle plus nets sont assurés. Vos pièces ne nécessiteront qu’un post-traitement minime.

Une meilleure qualité de surface et un besoin réduit de supports signifient une utilisation efficace des matériaux et des temps de production plus rapides. En d’autres termes, l’imprimante vous fait gagner du temps et de l’argent.

Comme d’autres services de fabrication additive de confiance, 3D systems a sa propre méthode d’impression. La technologie AM de 3D systems est appelée impression directe sur métal. Elle équipe la DMP Flex 100 ainsi que d’autres machines similaires. Cette innovation permet à l’imprimante de créer une couche au-dessus d’une autre, ce qui donne des composants denses et solides.

N’oubliez pas que la DMP Flex 100 imprime avec les poudres de fabrication additive de son fabricant. En outre, l’infrastructure nécessaire est requise pour accueillir des lignes de gaz dédiées pour un fonctionnement optimal de l’imprimante. Lorsque vous avez pour objectif de gravir les échelons de la fabrication additive, 3D Systems vous propose cinq imprimantes 3D métal de plus grande taille.

DMG Mori Lasertec 12 SLM

DMG Mori est l’un des plus grands services de fabrication AM en Allemagne. L’entreprise a été créée en 1948 et s’est concentrée sur la fabrication d’équipements de fabrication de textiles, ce qui constitue la base de l’expertise de l’entreprise dans le secteur de l’outillage, y compris le fraisage, le tournage, la rectification, les équipements et les imprimantes 3D métalliques à la demande.

DMG Mori propose également une gamme de services de conseil en AM, comme la simulation et l’optimisation de la topologie, la vérification de l’imprimabilité des pièces, l’ingénierie de nouveaux composants, la reconception de pièces pour l’AM, l’impression 3D de prototypes et de petits composants, ainsi que des cours et des services de formation en AM.

Bien qu’elle se soit initialement concentrée sur les machines DED, DMG Mori a diversifié son portefeuille pour inclure des systèmes hybrides et PBF (Powder Bed Fusion). La Lasertec 12 SLM est l’une des plus anciennes innovations de DMG Mori. Elle a été lancée comme deuxième machine peu de temps après que la société ait lancé la première imprimante laser PBF, la LASERTEC 30 SLM.

Lasertec 12 SLM offre des niveaux élevés de flexibilité. Sa plate-forme ouverte permet d’ajuster divers paramètres avec un minimum d’efforts. Elle vous permet également d’imprimer avec différents matériaux, notamment l’aluminium, les alliages de cobalt-chrome, les alliages de cuivre, l’acier rapide, les alliages à base de nickel, le scalmalloy, l’acier inoxydable, le titane et l’acier à outils.

Une commande basée sur APP et un écran tactile sont en place pour offrir une utilisation intuitive de la machine. Les changements rapides de matériaux sont facilités par la fonctionnalité re-PLUG. Ce module est également responsable de l’utilisation de poudre recyclée par l’imprimante.

En outre, un débit volumique de gaz optimisé contribue au contrôle de la qualité et réduit la consommation d’argon. Cela signifie moins de gaspillage de matériaux, ce qui vous confère la valeur économique nécessaire dans le monde de l’impression 3D métallique, car les coûts de cette dernière peuvent être assez élevés.

L’épaisseur des couches peut être aussi faible que 20 microns, et la puissance du laser peut être réglée de 200 à 400 W en fonction des besoins d’impression. Les exemples d’applications poussent l’imprimante vers les secteurs de la médecine, de l’aérospatiale et de l’ingénierie végétale.

Desktop Metal Shop System

Le système Shop de Desktop Metal est conçu pour réduire le délai d’exécution global. Il est doté de la technologie SPJ (Single Pass Jetting) qui est 10 fois plus rapide que les systèmes LPBF (Laser Powder Bed Fusion). En conséquence, l’imprimante fabrique des pièces métalliques en quelques minutes.

L’imprimante est dotée de plus de 70 000 buses qui permettent de gérer les problèmes de redondance d’impression tels que les éjections, et vous aident à obtenir des pièces de haute qualité. Les buses utilisent la technologie SPJ (Single Pass Jetting) de la machine pour déposer le liant sur les poudres métalliques, ce qui permet d’obtenir une finition de surface très fine.

Selon le fabricant, le Shop System peut atteindre une qualité d’impression post-fourneau allant jusqu’à 4 Ra microns et au moins 0,1 Ra microns en finition de masse.

Certaines imprimantes 3D métal tombent en panne si on les laisse fonctionner pendant de longues périodes. C’est une autre raison pour laquelle Desktop Metal a opté pour la technologie SPJ. Elle garantit que l’imprimante peut imprimer activement pendant de plus longues durées.

Le système Desktop Metal Shop est compatible avec l’acier inoxydable et les alliages, comme l’acier inoxydable 17-4PH, l’acier inoxydable DM HH, l’acier inoxydable 20, l’alliage de nickel IN625 et le superalliage nickel-chrome. De plus, les impressions finales sont souvent denses et solides, de sorte que vous pouvez en toute confiance sauter les étapes de déliaison et de remplissage.

Si vous cherchez à développer des produits à haute densité, nous vous recommandons le modèle P-50, plus grand. Son volume de construction de 490 x 380 x 260 mm offre un espace suffisant pour exécuter le travail.

Desktop Metal propose également le modèle P-1, dont la chambre mesure 200 x 100 x 40 mm. Il est conçu pour les petites séries de production, avec des impressions de qualité garantie. Afin de répondre aux besoins d’évolutivité, le modèle P-1 permet de transférer les pièces développées vers le modèle P-50, plus grand.

GE Additive X Line 2000R

L’offre primée de GE Additive Manufacturers comprend deux lignes distinctes d’imprimantes 3D métal : Concept Laser SLM et la série Arcam EBM. La première a été fondée en 2000 et a rejoint GE Additive en 2016.  La seconde a rejoint l’offre GE en 2017 bien qu’elle soit présente dans l’industrie depuis 1997.

La ligne Concept Laser présente de puissantes imprimantes 3D métalliques équipées de lasers capables de faire fondre une fine poudre métallique pour faciliter la production de géométries complexes avec une précision remarquable. La série comprend les unités de production suivantes :

• Ligne M : Accepte les matériaux à forte valeur ajoutée et imprime efficacement des pièces aux structures élaborées.
• M2 Series 5 : Conçue pour les utilisateurs recherchant une qualité constante, par exemple les industries ayant des exigences de qualification strictes comme le secteur médical.
• Famille Mlab : Imprimante efficace, économique et rapide, capable de traiter des impressions de haute qualité à grande échelle.
• X Line 2000R : le plus grand système d’additif métallique à lit de poudre au monde, capable de fabriquer des pièces de très grande taille.

La X Line 2000R est équipée de la technologie LPBF (Laser Powder Bed Fusion). Le fabricant aime cependant l’appeler la technologie LaserCusing. Cette technologie permet à l’imprimante de traiter des pièces en métaux précieux, en alliages d’acier, en nickel, en aluminium et en titane. Une boucle de recyclage fermée permet de contrôler les poudres réactives.

L’imprimante 3D métal est conçue pour minimiser le gaspillage de matériaux. Elle comporte des sections de retraitement qui recyclent la poudre excédentaire, laquelle est ensuite réintroduite dans l’unité de production. Les lasers puissants de 1000 watts de la machine permettent de réduire les temps de production.

La série EBM d’Arcam est une famille de cinq imprimantes 3D en métal. Elles utilisent des faisceaux d’électrons de haute puissance qui offrent des capacités de fusion plus élevées, ce qui permet aux machines de fabriquer des pièces aux dimensions précises. Les composants sont également exempts de contraintes puisque le processus se déroule sous vide. Voici un aperçu des cinq imprimantes :

EBM A2X : Une imprimante 3D métal économique qui permet le recyclage de la poudre et offre des coûts opérationnels réduits. Elle est recommandée pour le milieu universitaire et la recherche.

Spectra L : elle présente le plus grand volume de construction de la liste EBM. Elle est idéale pour la production de masse de grands composants à haute intégrité.

Spectra H : offre des capacités de traitement thermique élevées qui lui permettent d’utiliser différents alliages métalliques et des matériaux propriétaires sujets aux fissures.

EBM Q10 Plus : Offre un faible encombrement et une haute résolution pour la fabrication rentable d’implants orthopédiques.

EBM Q20 Plus : utilise ce que le fabricant appelle la technologie Arcam EBM xQam pour offrir une auto-calibration de haute précision dans l’industrie aérospatiale.

Optomec LENS CS 250

L’entreprise américaine Optomec abrite d’innombrables systèmes d’impression 3D en métal. Le leader dans le domaine de la fabrication additive est réputé avoir installé le plus grand nombre de systèmes DED (dépôt par énergie directe) au monde.

La série LENS (Laser Engineered Net Shaping) utilise la technologie DED exclusive d’Optomec. Cette innovation permet aux modèles LENS de fabriquer des pièces complexes. Souvent, dans le processus d’impression, un métal en poudre est soufflé à travers une buse, puis un réseau de lasers aide à créer un bain de fusion à partir du matériau.

La technologie LENS peut être utile lorsqu’il est nécessaire d’ajouter des matériaux à des composants préexistants. Par conséquent, ces machines sont idéales pour les opérations de réparation, de maintenance et de révision (MRO) des composants. Elles peuvent également répondre à un large éventail de besoins en matière d’impression 3D métal.

La CS 250 est la plus petite imprimante 3D métal du catalogue LENS. Son enveloppe de construction à atmosphère contrôlée de 250 × 250 × 250 mm abrite un système multi-axes avec des capacités CNC multiples. Elle accueille également un laser à fibre de 500 à 2000W et un système de chargement frontal de poudre fiable qui accepte différents alliages comme ceux d’aluminium, d’acier et de titane. L’imprimante peut également prendre en charge les travaux d’impression de céramiques et de composites.

L’absence d’outillage et le faible apport de chaleur sont des atouts supplémentaires. Le fabricant recommande l’imprimante aux utilisateurs qui souhaitent faire des recherches sur la fabrication additive métallique, aux universités et aux fabricants de poudre métallique. Pour répondre à vos besoins de croissance, Optimec propose la LENS 860. Elle présente un grand volume de construction et des capacités de puissance plus élevées permettant la production de pièces de taille moyenne et grande.

Desktop Metal (ExOne) InnoventX

L’InnoventX est une imprimante 3D innovante d’ExOne, une entreprise allemande rachetée par Desktop Metal en 2021. Peu après le rachat, Desktop a rebaptisé les imprimantes EXOne, ce qui leur a valu le nom de X Series. Desktop Metal est une entreprise américaine de fabrication additive.

Comme les autres imprimantes de cette section, l’InnoventX est évolutive. Son moteur de tête d’impression répondra à vos besoins d’impression, du prototypage à la production en série. En outre, elle est dotée d’une technologie de jet de liant qui peut prendre en charge les instructions d’impression uniques ainsi que les demandes de petits lots de pièces.

La technologie de distribution par ultrasons de l’imprimante lui permet de produire des couches uniformes de poudre de liant. Elle est connue pour produire des impressions à haute densité avec une excellente qualité de surface et des tolérances serrées. Bien que l’InnoventX soit idéale pour la production, elle convient mieux à la recherche, à la vérification et à l’expérimentation.

La rentabilité de l’InnoventX s’accompagne d’attributs de durabilité. Les dimensions de 160 x 65 x 65 mm de l’imprimante ne nécessitent que 5 kg de poudres AM métalliques pour démarrer. De plus, sa conception permet de recycler jusqu’à 80 % de la quantité totale de poudre métallique utilisée. Le système est compatible avec une grande variété de matériaux, notamment :

• Aciers inoxydables
• Aciers à outils
• Alliages de nickel
• Alliages d’aluminium
• Alliages de titane
• Composites métalliques
• Céramiques, comme le B4C (carbure de bore infiltré d’aluminium) et le carbure de silicium.

SLM Solutions SLM 125

Basée à Lübeck, en Allemagne, SLM solutions est une société cotée en bourse connue pour son rôle de pionnier dans le processus de fusion sélective par laser. En fait, l’entreprise aurait lancé la première imprimante 3D métal multi-laser au monde. La SLM 125 est la plus petite machine du catalogue de SLM solutions.

Elle présente une enveloppe de construction de 125 × 125 × 75 mm, qui abrite un laser à fibre de 400 watts. Selon SLM Solutions, la limite de puissance de la SLM 125 est bien supérieure à celle des imprimantes de même taille. Cet attribut tient compte de l’utilisation efficace de la poudre et réduit la consommation globale d’environ 80 %. Par ailleurs, un débit de gaz réglable permet de réduire la consommation de gaz.

La taille de l’enveloppe de construction rend cette imprimante idéale pour la construction de prototypes, de PETITES impressions 3D, ainsi que de pièces uniques. Toutefois, le fabricant la recommande pour la R&D.

La machine est dotée d’une fonctionnalité brevetée de revêtement bidirectionnel qui lui permet de fournir des taux de construction plus élevés que les autres imprimantes 3D de sa catégorie. Un concept de fonctionnement ouvert permet le développement de pièces individuelles ainsi que la personnalisation.

L’imprimante prend en charge les poudres actives et non réactives. Le contrôle de la puissance du laser garantit une sortie laser optimale, tandis que le système de contrôle de la stratification produit des couches cohérentes, ce qui confère à la machine des niveaux de précision impressionnants. Par conséquent, l’irrégularité des pièces est considérablement réduite, ce qui en fait une option économique.

La SLM 125 comporte peu de composants de transport de poudre. Par conséquent, le changement de matériau est facile et rapide. Un large éventail de possibilités d’extension permet de répondre aux différents besoins en matière d’impression 3D métal. Le système peut imprimer avec les poudres métalliques suivantes :

• Acier inoxydable
• Acier à outils
• Cobalt-chrome
• Alliage de nickel
• Aluminium
• Titan

Renishaw RenAM 500Q

L’enveloppe de construction Renishaw RenAM 500Q de 245 X 245 X 335 mm abrite quatre lasers. Le positionnement des lasers permet de desservir efficacement toute la surface du lit d’impression, pour une meilleure expérience d’impression 3D. Chaque laser délivre 500 watts et a la capacité collective de produire jusqu’à 150 cm3 par heure. Cela dépend souvent de variables matérielles comme les attributs géométriques.

Comme l’imprimante accueille plusieurs lasers, elle réalise des sinters en couche complète plus rapidement que les systèmes à couche unique. L’augmentation du rendement réduit considérablement les frais généraux de production. La facilité d’entretien, la sécurité de l’opérateur et la réduction des temps de production sont également à souligner.

La machine comprend des fonctionnalités automatisées de tamisage et de recirculation de la poudre. Un système de flux de gaz gère la consommation et les émissions d’argon. Dans l’ensemble, les bateaux Renishaw RenAM 500Q offrent une superbe gestion des matériaux et de l’environnement.

Digital Metal DM P2500

La DM P2500 n’est pas une imprimante 3D métal ordinaire. Il s’agit d’une innovation robuste de Digital Metal, une voix avec laquelle il faut compter dans le monde des imprimantes à jet de métal pour la production industrielle.

D’ailleurs, les idées innovantes de Digital Metal ont été reconnues dans l’espace de l’impression 3D. L’entreprise a été le lauréat du prix de l’innovation de l’année 2019 dans le secteur de l’impression 3D. De plus, l’affiliation de Digital Metal à Höganäs lui donne un avantage dans le monde de l’impression 3D métallique.

Höganäs est la plus grande entreprise de fabrication de métal en poudre au monde. Digital Metal peut donc s’appuyer sur la présence mondiale de la société mère pour offrir une meilleure expérience de la chaîne d’approvisionnement. De plus, elle est forcément en avance dans le domaine de la R&D sur les pièces métalliques.

Par ailleurs, le récent partenariat de Digital Metal avec la société américaine Elnik Systems lui donne une longueur d’avance dans le domaine de la fabrication additive métallique. Elnik Systems est un leader mondial dans la fabrication de machines avancées de moulage par injection de métal (MIM).

La DMP2500 de Digital Metal compte déjà plusieurs imprimantes sur le marché. Cependant, la DMP2500 a été introduite en 2017. On pense qu’il s’agit de la première imprimante de haute précision au monde dotée de la technologie de jet de liant.

Mise à niveau des précédentes P1000 et DM P2000, la DMP2500 dispose d’un espace de construction légèrement plus grand (203 X 180 X 169 mm) et est également adaptée à un créneau particulier. Quelle que soit sa taille, la DMP2500 peut produire simultanément un grand nombre de composants. Si vous cherchez à obtenir rapidement des quantités de petites impressions 3D détaillées en métal, ce système peut être une option idéale.

Contrairement à d’autres systèmes AM, la DMP2500 offre une qualité de surface impressionnante. Elle peut atteindre jusqu’à six microns sans post-traitement. Comme il n’y a pas de transfert de chaleur et que les structures de support sont également exemptées, vous avez la liberté de remplir densément la boîte de construction.

Le gaspillage de matériaux et la longévité sont assurés. Un DMP2500 installé dans les locaux de l’entreprise fonctionne 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 depuis 2013. Le système peut recycler presque 100 % des restes de poudre métallique. Il est compatible avec tous les matériaux métalliques ISO 22068, notamment :

• DM 247
• DM 625
• Ti6Al4V
• Acier à outils DM D2
• 316L (1.4404) Acier inoxydable
• 17-4PH (1.4542) Acier inoxydable
• DM 718 acier allié
• DM 4140 acier faiblement allié
• DM Cu (cuivre pur)

HP Metal Jet

La HP Metal Jet fait partie des imprimantes 3D en métal récemment développées. Elle est sortie en 2018 et a rapidement gagné en popularité en tant qu’une des imprimantes 3D métal les plus avancées au monde pour la production de masse.

Cette rapide ascension vers la célébrité peut être attribuée à la grande expérience de HP dans le secteur de l’impression. Leurs profondes connaissances technologiques leur ont permis de fabriquer des imprimantes 2D de premier plan.

Cette percée a été suivie d’une exploration réussie de l’espace de l’impression 3D, ce qui les a conduits à développer leur technologie propriétaire d’impression 3D MJF, un dérivé du bidder jetting. Cette technologie est censée être plus rapide que les autres méthodes d’AM.

La Metal Jet est dotée de la technologie MJF, ce qui explique en partie ses capacités de production élevées. Selon le fabricant, l’imprimante est environ 50 fois plus productive que les autres imprimantes 3D métal de même niveau.

La conception globale de l’appareil est fondée sur de multiples idées recueillies lors des interactions de longue date de HP avec les imprimantes 3D en plastique. N’oubliez pas que les imprimantes 3D en plastique sont économiques. Le coût d’impression de Metal Jet est donc inférieur à celui d’unités de production similaires.

Une qualité constante est assurée, quelle que soit la vitesse d’impression supersonique de l’imprimante. En fait, la conception permet de produire des impressions géométriquement complexes avec une précision d’impression de 1200 x 1200 dpi 3D au niveau du voxel.

Pour imprimer, un jet d’encre thermique projette des gouttelettes de liant HP sur le lit déjà recouvert d’une fine couche de poudre métallique. L’approche par couches est à l’origine de la réputation de l’imprimante de fournir des pièces solides. En outre, les composants développés comprennent des volumes élevés de métal (jusqu’à 99 %), ce qui réduit les déchets de matériaux. Pour réduire encore les coûts d’impression, l’imprimante permet le recyclage des poudres métalliques excédentaires.

La conception de l’imprimante réduit également les besoins en matière de déliantage. L’impression est rapidement suivie du désencollage, puis les composants sont frittés dans un four. L’enveloppe de construction de 430x320x200mm, de la taille d’une armoire, nécessite environ cinq heures pour fabriquer des produits, qu’il s’agisse d’un seul produit ou d’un groupe de pièces métalliques.

Le Metal Jet est largement utilisé dans l’industrie automobile. En fait, ce secteur a été parmi les premiers bénéficiaires, Volkswagen et Wilo utilisant l’imprimante pour obtenir des pièces métalliques fonctionnelles. La HP Metal Jet est compatible avec l’acier inoxydable. Toutefois, des plans sont en cours pour inclure le titane et d’autres poudres.

BLT S210

Plus connu sous le nom de BLT, le nom complet de l’entreprise chinoise est Xi’an Bright Laser Technologies. Sa gamme d’imprimantes 3D métal comprend 12 modèles utilisant la technologie LPBF (Laser Powder Bed Fusion). L’entreprise propose également des services d’impression sur métal haut de gamme et divers services d’ingénierie spécialisés.

Les machines BLT sont largement utilisées dans les domaines de l’aérospatiale, de la R&D, de l’automobile et de la médecine. La S210 est fortement recommandée pour les applications R&D, scientifiques et médicales. La plus petite de la série BLT, la S210 présente un volume de construction de 105 x 105 x 200 mm et un puissant laser de 500 watts.

Le système dispose également d’un système optique précis qui peut atteindre des vitesses de balayage de 7 m/s. Parallèlement, il peut produire des pièces à des taux aussi élevés que 15 cm³/h. Il s’agit donc d’une imprimante 3D métal à la fois rapide et peu encombrante.

Une lentille F-theta précise accompagne le laser de l’imprimante. Étant donné que la BLT S210 peut atteindre une épaisseur de pièce de 20 microns, elle peut imprimer les détails les plus fins avec une précision exceptionnelle. L’imprimante présente une conception compacte qui offre un système flexible de paramètres ouverts, ce qui en fait une machine facile à entretenir et à utiliser.

La machine fonctionne avec trois logiciels propriétaires BLT, à savoir Magics, BLT-BP et BLT-MCS. En conséquence, l’imprimante présente des caractéristiques pratiques telles que des fonctions de contrôle bien pensées comme l’inspection de la qualité, des fonctionnalités de piquage et de greffage automatiques, un contrôle manuel, une impression autonome et un journal des opérations détaillé.

Parmi les autres caractéristiques bien pensées, citons le revêtement à vitesse variable, le contrôle de la teneur en oxygène, l’autodiagnostic et les capacités de verrouillage multiple pour une production sûre au plus haut niveau. En ce qui concerne les poudres métalliques, la S210 est compatible avec :

• Aluminium
• Alliage cobalt-chrome
• Alliage de titane
• Alliage de tantale
• Acier à haute résistance
• Alliage haute température
• Alliage de magnésium
• Acier inoxydable Acier à outils
• Alliage de tungstène
• Alliage de cuivre

Velo3D Sapphire

Velo3D, l’entreprise canadienne spécialisée dans l’impression 3D, est à l’origine de plusieurs systèmes de fabrication additive LPBF. La firme a également développé le logiciel de préparation d’impression Flow, ce qui lui confère un avantage en matière d’impression 3D.

L’imprimante Velo3D Sapphire est une mise à jour d’une version 2018 de Sapphire qui avait un petit espace de construction (315 mm de diamètre sur 400 mm de hauteur). En d’autres termes, le nouveau modèle Sapphire s’appuie sur l’imprimante précédente de 2018, mais avec quelques changements dans sa conception.  La firme l’appelle affectueusement l’imprimante de nouvelle génération.

Un changement notable a été l’adoption d’un volume de construction plus important. Le fabricant a augmenté la taille de l’imprimante, passant de 315 mm de diamètre sur 400 mm de hauteur à 315 mm de diamètre sur 1 mètre de hauteur. L’augmentation de l’axe vertical de 600 mm était assez significative puisque les utilisateurs pouvaient développer des composants d’un mètre de long.

L’unité de production a marqué une nouvelle ère dans le monde de la fabrication additive métallique : il a été possible de s’attaquer à des applications qui ne pouvaient pas être traitées auparavant, principalement dans les industries pétrolière et aérospatiale. L’imprimante est également considérée comme la plus grande machine à chambre fermée dotée d’un système laser-poudre. En d’autres termes, la nouvelle génération est un système de production en volume.

L’espace d’impression de la machine accueille deux lasers de 1 kilowatt, complétés par des géométries sans support. Cela signifie que la Velo3D Sapphire peut produire des impressions avec des porte-à-faux de zéro degré sur des surfaces horizontales ou planes.

En plus de ses capacités d’impression sans support, des calibrations optiques in situ sont en place pour garantir que la machine tient ses promesses. En ce qui concerne les matériaux, la Sapphire est compatible avec l’Inconel IN718, l’aluminium F357, l’Hastelloy C22 (un alliage nickel-chrome-fer-molybdène), le Ti 6Al-4V Grade 5, la poudre de super-alliage Amperprint 0233 Haynes 282 à base de nickel et l’Hastelloy X.

Farsoon FS121M

Présentée lors du salon TCT Asia 2021, la Farsoon FS121M fait partie des nouveaux venus sur le marché de l’impression 3D métal. Le fabricant, Farsoon, est l’une des solutions d’AM métal les plus en vue en Chine. Ses activités ne se limitent pas aux imprimantes 3D en métal. L’entreprise a également une ligne de production de poudre métallique sous son nom.

Farsoon propose une large gamme d’imprimantes, la FS121M étant la plus petite de la liste. Cette imprimante 3D au prix raisonnable dispose d’une petite enveloppe de construction de 120 x 120 x 100 mm. L’encombrement réduit de la machine en fait une imprimante 3D métal peu encombrante mais très efficace.

Les cas d’utilisation sont légèrement orientés vers les industries qui nécessitent une production rapide de composants métalliques de haute qualité, comme les domaines de l’aérospatiale et de l’automobile. La raison en est que la conception de l’imprimante comprend un laser à fibre Yb de 200W et un système de balayage numérique. Ces deux éléments permettent de développer des pièces métalliques précises, structurellement stables et solides. La vitesse de production est également impressionnante.

Un système ouvert confère à l’imprimante des niveaux de flexibilité plus élevés. Par exemple, le fabricant propose un choix de plusieurs tailles de points laser. En outre, l’imprimante dispose de différentes lames de revêtement ainsi que d’une gamme de poudres.

Bien que Farsoon soit un développeur de poudres métalliques, la FS121M n’est pas limitée aux matériaux propriétaires de l’entreprise. Elle peut imprimer avec différentes poudres, notamment 17-4PH, acier Maraging, HX, Cu, CoCrMoW, IN718, CuSn10, AlSi10Mg, 316L, aluminium, Ti64, Ti6Al4V, Tantale et Titane.

Sont également inclus un système d’alimentation en poudre unidirectionnel, une lame en caoutchouc de silicone résistant à la chaleur et un système de récupération des poussières par adduction de gaz. Par ailleurs, une alimentation en gaz inerte et des systèmes de filtres de protection assurent des niveaux de sécurité adéquats pour le produit et les utilisateurs.

Meilleures imprimantes 3D métal de bureau

Quelques facteurs vous aideront à choisir l’imprimante 3D métal idéale pour le bureau. Tout d’abord, la machine doit être facile à déplacer (elle peut facilement se glisser dans les portes).

Cela a tout à voir avec le poids et la taille, qui déterminent les attributs de portabilité de l’imprimante. En outre, les excellentes imprimantes de bureau peuvent fonctionner sans gaz inerte ni air comprimé. Nous en avons trouvé quelques-unes avec les attributs mentionnés et quelques autres caractéristiques plus attrayantes.

Rapidia Metal Designlab

Surnommée l’imprimante 3D en métal la plus rapide du monde, la Rapidia Metal Designlab a été révélée pour la première fois en 2019. L’imprimante qui permet de gagner du temps utilise une pâte appelée HydroFuse pour aider à contourner la procédure traditionnelle en trois étapes associée à la plupart des imprimantes 3D en métal.

HydroFuse remplace jusqu’à 98 % du liant par de l’eau, dont la majeure partie s’évapore pendant le processus d’impression pour réduire le temps de production. Sa conception permet également d’éviter le processus de déliantage, de sorte que les impressions passent directement de l’imprimante au frittage.

Hydro-Fuse est également une pâte respectueuse de l’environnement. Elle contient des poudres céramiques et métalliques au lieu de liants polymères qui se rétractent souvent et produisent des odeurs lorsqu’ils sont brûlés. En d’autres termes, la conception de l’imprimante compense le rétrécissement des pièces et les odeurs désagréables dans le bureau.

En plus d’économiser l’argent que vous auriez autrement utilisé pour acheter une unité de déliassage séparée, cette unité économique est équipée d’un four X1F. Ce type de four élimine le besoin de gaz pendant l’étape de frittage. N’oubliez pas que le gaz est la deuxième plus grosse dépense après le métal.

Au lieu de l’hydrogène ou du gaz de formation, vous utilisez de l’argon ultra-pur en petites quantités. L’argon est bien moins cher que les autres types de gaz de frittage. Associé à un prix d’achat relativement bas de 100 000 dollars, le Metal Designlab est à portée de main.

La machine peut imprimer avec différents matériaux, notamment la céramique d’usage général, l’acier inoxydable 17-4PH et l’acier inoxydable 16L. La société a l’intention d’intégrer dans un avenir proche le cuivre, le titane, la zircone, l’alumine, le carbure de tungstène et de chrome, l’acier maraging, l’Inconel 625, le cuivre et l’acier à outils H13.

Markforged Metal X (Gen 2)

La Markforged Metal X est une imprimante facile à utiliser et assez rapide. Vous pouvez avoir vos conceptions prêtes en seulement 28 heures. Le système de production présente un encombrement compact et utilise la technologie d’impression 3D ADAM (Atomic Diffusion Additive Manufacturing).

La technologie ADAM a été développée par Markforged et est souvent utilisée pour fabriquer des impressions métalliques légères. Le processus nécessite des tiges de métal liées qui sont traitées en couches, lavées dans un déliant puis frittées dans un four.

Dans notre liste des meilleures imprimantes 3D métal de bureau, la Markforged Metal X possède le plus petit système d’impression. Le prix unitaire total est de 160 000 dollars) et comprend deux composants de traitement (60 500 dollars) plus l’imprimante elle-même (99 500 dollars).

La charge métallique de l’imprimante sert de support aux matériaux. Une rupture propre après frittage est assurée puisqu’une couche d’interface en céramique est incluse entre les supports et les pièces. Markforged Metal X est compatible avec le cuivre, l’acier à outils H13, l’acier inoxydable 17-4 PH, l’Inconel 625, l’acier à outils A2 et D2.

Desktop Metal Studio System 2

Le coût moyen d’une imprimante industrielle 3D métal varie entre 420 000 et 1 million de dollars. Cependant, Metal Studio System est tout à fait abordable – avec environ 110 000 dollars, vous obtiendrez le système complet, y compris l’unité de four. Parfaites pour le bureau, ses deux unités se juxtaposent facilement.

Cependant, elles sont volumineuses, le four à lui seul pesant environ 798 kg. Quant au classeur et à l’imprimante, ils pèsent respectivement 150 kg et 97 kg. Il est essentiel de tenir compte de votre espace et de l’agencement de votre bureau, car le déplacement de l’unité peut ne pas être viable.

L’imprimante utilise la technologie d’impression 3D BDM (Bound Deposition Method), qui est similaire à la technologie populaire FFM (Fused Filament Fabrication). En d’autres termes, l’imprimante 3D métal extrude des filaments métalliques en forme de tige, tout comme la Markforged Metal X.

Il y a toutefois une différence, puisque la Studio System saute l’étape de déliaison, notamment lorsqu’on imprime avec de l’acier inoxydable 316L, de l’acier inoxydable 17-4PH, de l’acier à outils D2 ou de l’acier faiblement allié 4140. Dans ce cas, les pièces sont déplacées vers le four, qui élimine les liants. Un chauffage supplémentaire permet de fritter les pièces.

Voici d’autres matériaux propriétaires compatibles (n’oubliez pas qu’ils nécessitent une unité de dé-reliure séparée)

• Titane Ti64
• Acier à outils H13
• Acier 4140

Enfin, le retrait des pièces du Studio System 2 est facile. L’imprimante crée automatiquement des joints tout au long des structures de support pendant le processus d’impression. Elle imprime également une interphase en céramique entre les composants et la structure de support, ce qui vous permet d’utiliser vos mains pour retirer vos impressions.

Meilleures imprimantes 3D métal : Mentions honorables

L’adoption rapide des technologies d’impression 3D métal a laissé aux consommateurs une liste infinie de machines parmi lesquelles choisir. Identifier le système de production idéal peut être une tâche ardue. Notre liste de mentions honorables vous aidera à réduire le nombre d’imprimantes fiables pour une expérience d’achat plus facile à gérer.

X Jet Carmel 700M

X Jet Carmel 700M en un coup d’œil

• Fabricant : X Jet
• Pays d’origine : Israël
• Technologie : Jet de matériaux
• Taille de la construction : 501 × 140 × 200 mm
• Prix : 599 000

La Carmel 700M utilise une méthode AM brevetée que le fabricant appelle la technique NanoParticle Jetting. Elle consiste à mélanger des nanoparticules de métal ou de céramique avec le liquide XJet.

Un jet d’encre projette le mélange dans une imprimante déjà préchauffée, ce qui permet au liquide de s’évaporer, laissant de fines particules du matériau utilisé. Les minuscules buses de l’imprimante déposent le matériau liquide sur des supports faciles à enlever, ce qui permet de réaliser des géométries complexes.

La technologie NanoParticle Jetting est réputée être cinq fois plus rapide que les autres techniques d’impression 3D de métaux. Ainsi, un délai d’exécution rapide est assuré. La Carmel 700M convient au prototypage, à la fabrication en petite série et à la fabrication à la demande.

Pam Series MC

Aperçu de la série Pam MC

• Fabricant : Pollen AM
• Pays d’origine :  France
• Technologie : Extrusion (fabrication additive de granulés)
• Taille de construction : ⌀ 300 x 300 mm
• Prix : 140 000

La série Pam est une imprimante 3D métal à prix modéré avec une enveloppe de construction cylindrique (connue sous le nom de style delta dans les couloirs de l’impression 3D). Elle utilise une technologie que le fabricant appelle “Pellet Additive Manufacturing”.

Cette technologie permet à la machine d’extruder des granulés de moulage par injection au lieu de filaments d’impression en métal. Comme la machine imprime dans un matériau alternatif, le coût de production est assez faible. L’appareil peut être utilisé pour développer des métaux, des céramiques et des thermoplastiques.

AMCELL

AMCELL en un coup d’œil

• Fabricant : Triditive
• Pays d’origine :  Espagne
• Technologie : Extrusion (dépôt automatisé multi-matériaux de Triditive)
• Taille de la construction : ⌀ 300 x 350 mm
• Prix : Sur demande

AMCELL est censée être la seule imprimante 3D qui utilise indifféremment des polymères et de la poudre métallique. L’unité de production est pratique grâce à sa conception entièrement automatisée, comme les contrôles automatiques de l’environnement (températures, filtration de l’air et humidité), le contrôle des matières premières et un système d’éjection avec un tapis roulant.

L’imprimante a été développée en mettant l’accent sur la production en série de grandes pièces. Elle peut imprimer des matériaux tels que le titane et le PVC. Souvent, les impressions réalisées par AMCELL ressemblent à celles produites par les techniques de moulage par injection de métal (MIM).

M2 Series 5

La série M2 5 en un coup d’œil

• Fabricant : GE Additive
• Pays d’origine :  États-Unis
• Technologie : Fusion sur lit de poudre (SLM/DMLS)
• Taille de la pièce : 250 x 250 x 300 mm
• Prix : Sur demande

Selon le fabricant (GE Additive), la M2 Series 5 offre une capacité de production supérieure à celle des imprimantes 3D métal similaires. Cet attribut peut être attribué à l’architecture de la machine, qui comprend un espace de construction plus grand, un système de flux de gaz amélioré qui permet un changement de filtre plus facile et moins important, ainsi qu’une meilleure optique 3D.

Un système en boucle fermée permet à l’utilisateur de bénéficier d’un environnement sans poudre et très sûr. L’imprimante peut accueillir du chrome-cobalt, du nickel, du titane, de l’aluminium et différentes formes d’acier inoxydable.

Arcam EBM Spectra L

Arcam EBM Spectra L en bref

• Fabricant : GE Additive
• Pays d’origine :  États-Unis
• Technologie : Fusion sur lit de poudre
• Taille de la construction : 350 × 350 × 430 mm
• Prix : Sur demande

L’EBM Spectra L fait partie des imprimantes 3D métal rapides de la gamme Arcam. Arcam, le fabricant suédois de systèmes de production par fusion par faisceau électronique (EBM), a rejoint GE Additive en 2017. L’EBM Spectra est donc, par défaut, une innovation GE.

Outre une vitesse de production accrue, la machine est censée réduire l’utilisation de matériaux jusqu’à 10 %. Son puissant laser de 4,5 kW offre des capacités de fusion élevées et une productivité accrue. L’imprimante peut imprimer avec du titane et du cuivre et est largement utilisée dans les industries médicales et aérospatiales.

SPEE3D WarpSPEE3D

SPEED3D WarpSPEED3D en bref

• Fabricant : SPEED3D
• Pays d’origine :  Australie
• Technologie : Jet de matériau
• Taille de la construction : 1000 X 700 mm
• Prix : Sur demande

La WarpSPEED3D est une version 2019 de la société SPEED3, basée en Australie. Le fabricant la présente comme l’imprimante 3D métal la plus rapide du monde puisqu’il lui faut seulement 24 minutes pour développer un composant aussi lourd que 660 grammes. C’est plus de 100x plus rapide que les techniques traditionnelles d’impression 3D métal.

L’imprimante utilise la technologie de projection à froid pour développer des pièces métalliques de qualité destinées à des applications industrielles. Conçue pour réduire les frais généraux d’impression, la machine imprime en utilisant des concepts d’énergie cinétique au lieu de lasers à haute puissance ou de lunettes coûteuses. WarpSPEED3 peut imprimer avec du cuivre ou de l’aluminium et est recommandée pour les domaines de la R&D, des pièces à la demande, de l’internalisation des OEM et de la fabrication en sous-traitance.

XM 200C

La XM 200C en un coup d’œil

• Fabricant : Xact Metal
• Pays d’origine :  États-Unis
• Technologie : Fusion laser à lit de poudre
• Taille de la construction : 127 x 127 x 127 mm
• Prix : 110 000

Xact metal fait partie des nouveaux entrants dans l’espace d’impression de fabrication additive. Elle a été fondée en 2017 et a depuis développé trois imprimantes 3D en métal – la XX300G, la XM200C et la XM300C. Vendue au détail à 110 000 USD, la XM 200C est la plus abordable. Elle ne pèse que 136 kg, ce qui en fait l’un des systèmes de production les plus légers du marché.

Le système de portique Xact Core, propriété du fabricant, alimente la machine, lui conférant des mouvements précis et des vitesses de fusion pouvant atteindre 500 mm/s. Il s’agit d’une option parfaite pour les entreprises ayant des besoins de petite production, de prototypage et d’outillage. L’imprimante peut également répondre aux besoins de la R&D en matière d’impression métallique. En ce qui concerne les matériaux, des poudres métalliques exclusives au fabricant sont disponibles. Toutefois, les experts peuvent imprimer en utilisant d’autres poudres que celles proposées par Xact Metal.

FormAlloy L Series

Aperçu de la série L de FormAlloy

• Fabricant : FormAlloy
• Pays d’origine :  États-Unis
• Technologie : Dépôt d’énergie dirigée (DED)
• Taille de la construction : 1000 x 1000 x 1000 mm
• Prix : Sur demande

La société américaine primée FormAlloy propose une gamme de composants, de machines et de services de dépôt de métal par laser (LMD). Déjà brevetée par FormAlloy, la technologie LMD consiste à utiliser une buse pour souffler des couches de poudre sur un substrat. Un laser est ensuite utilisé pour faire fondre le matériau, ce qui permet de modifier ou de réparer des impressions 3D et non 3D.

La série L est dotée d’un système de contrôle en boucle fermée, et la surveillance en cours de processus explique en partie la capacité d’efficacité de la poudre de l’imprimante. Cette machine flexible est également équipée de la tête de dépôt FormAlloy pour améliorer encore l’efficacité de l’utilisation des matériaux et permettre des échanges rapides de composants. Elle comprend également 5 axes de mouvement, ce qui permet de produire des modèles plus complexes.

Production System P-1

Le système de production P-1 en un coup d’œil

• Fabricant : Desktop Metal
• Pays d’origine :  États-Unis
• Technologie : Jet de liant
• Taille de la construction : 200 x 100 x 40 mm
• Prix : Sur demande

La technologie Single Pass équipe le système de production P-1. La méthode AM exclusive de Desktop Metal consiste à monter de nombreuses buses sur une barre d’impression qui permet également de recouvrir la plaque de construction. Il en résulte une vitesse d’impression accrue. En fait, la technologie à passage unique serait 4 fois plus rapide que les autres techniques d’impression 3D en métal.

Le système de production P-1 compte environ 16 000 buses. Le fabricant la commercialise comme une unité de production à grande vitesse. En outre, l’imprimante présente l’avantage d’un coût inférieur par pièce, ce qui en fait une option plus rentable que d’autres systèmes de même niveau.

Afin de répondre aux besoins d’évolutivité, il est possible de transférer des composants du System P-1 au System P-50. Il n’a jamais été aussi facile de faire évoluer la production de composants en masse.

Alternative Best Metal 3D Printers

La chasse est toujours en cours ? Elle doit l’être, c’est la raison pour laquelle vous êtes venus avec nous jusqu’ici. Cette section présente d’autres imprimantes 3D en métal. Cependant, nous avons différentes catégories, de sorte que vous pouvez sauter directement à votre liste préférée.

Recherche et développement Imprimantes 3D en métal

D’après nos évaluations ci-dessus, certaines imprimantes 3D métal ont des usages multiples (R&D inclus), ce qui signifie un prix plus élevé. Cependant, le marché propose des unités dédiées à l’utilisation en laboratoire. Elles sont conçues pour aider à développer et à tester spécifiquement les matériaux métalliques.

• Open Additive PANDA-6″
• Sharebot metalONE
• Freemelt ONE

Unités de production industrielle de taille XXL

Les systèmes de production industrielle offrent des enveloppes de construction généreuses pour permettre le développement de pièces métalliques de grande taille. Pour cette raison, ils sont souvent gigantesques. Voici quelques options fiables :

• ADC Aeroswift
• Additive Industries MetalFAB1
• ADIRA AddCreator
• BeAM Modulo 400
• CoLiDo X3045
• ExOne X1 160PRO
• Fabrisonic SonicLayer 4000
• InssTek MX-600
• Optomec Lens CS 600
• Sciaky EBAM 300
• Titomic TKF1000
• Zortrax M300 Plus

Imprimantes 3D hybrides en métal

Les imprimantes 3D métal hybrides utilisent à la fois les technologies de fabrication additive et soustractive. Les systèmes de fabrication additive développent des composants en ajoutant une couche de matériau par-dessus l’autre. Les approches soustractives impliquent l’enlèvement de matériau pour créer des pièces.

La combinaison de ces deux techniques permet d’obtenir des produits à surface solide et lisse. Des entreprises comme Phillips peuvent installer des capacités additives dans une imprimante existante, ce qui vous permet de profiter des deux mondes de l’impression 3D.

En d’autres termes, elles vous font économiser de l’argent puisque vous n’avez pas besoin d’acheter une nouvelle imprimante. Parmi les principaux fabricants de systèmes hybrides, citons

• Gefertec, le fabricant allemand primé d’imprimantes hybrides
• DMG Mori d’Allemagne et le développeur de l’imprimante hybride 3D métal LASERTEC 65 3D
• Mazak Corporation, le fabricant du Kentucky de l’INTEGREX i-400, l’un des plus grands systèmes hybrides au monde
• Matsuura, le développeur japonais de Lumex Avance-25
• Sodick, dont le siège est aux États-Unis et qui fabrique les imprimantes 3D métal hybrides OPM250L et OPM350L

L’impression 3D sur métal en vaut-elle la peine ?

Comme d’autres technologies et produits, l’impression 3D métal présente des avantages et des inconvénients. Examinons les deux côtés de la médaille.

Les avantages de l’impression 3D sur métal

Facilite la production de conceptions complexes : L’impression 3D métal permet d’obtenir des composants complexes qu’il serait impossible de créer avec des stratégies traditionnelles. Sinon, il faudrait diviser le processus de fabrication en plus petites étapes pour obtenir la géométrie souhaitée.

Elle permet d’obtenir des composants légers : Les méthodes traditionnelles sont connues pour produire des pièces solides. Cependant, elles sont souvent lourdes. Les technologies utilisées pour imprimer des pièces métalliques en 3D donnent des composants quelque peu creux. Néanmoins, ils sont souvent solides et légers.

Commodité : L’impression 3D en métal offre une commodité qu’on ne trouve nulle part ailleurs. C’est le meilleur moyen de répondre aux besoins de production à la demande.

Sûre et respectueuse de l’environnement : Les imprimantes 3D en métal modernes permettent le recyclage des matériaux. C’est particulièrement vrai pour les systèmes basés sur l’extrusion, par opposition aux systèmes basés sur la poudre, car ils peuvent accueillir les matériaux excédentaires et les utiliser pour produire des pièces. Le processus d’impression se déroule à l’intérieur d’une unité fermée qui maintient l’environnement propre et sûr.

Économique : l’aspect économique de l’impression 3D est lié à la rapidité de production, à la commodité, à l’efficacité et à la possibilité de recycler les matériaux d’impression.

Contraintes de l’impression 3D sur métal

Prix élevé : les imprimantes 3D en métal sont chères, tout comme les matériaux d’impression. Elles consomment également des quantités considérables d’énergie. Certaines unités nécessitent les connaissances d’un expert pour fonctionner, ce qui signifie qu’il faut creuser davantage dans vos poches.

Problèmes de structure des pièces :  Il n’est pas rare que les pièces imprimées en 3D se délaminent et perdent leur structure d’origine lorsqu’elles sont soumises à des contraintes extrêmes. Il s’agit d’un problème courant avec les composants créés à l’aide d’imprimantes 3D métalliques à base de FDM.

Imprécisions de conception : Parfois, le produit final peut être différent de la conception initiale. Cela se produit souvent lorsque la tolérance de la machine est faible. Bien que le post-traitement puisse aider à corriger les inexactitudes de conception, il consomme des ressources comme le temps et l’énergie.

Comment choisir une imprimante 3D métal

Le secteur de l’impression 3D métal connaissant une croissance exponentielle, nous allons assister à de nombreuses sorties dans les jours à venir. La meilleure façon d’aborder un marché saturé est de réduire vos options. Voici des lignes directrices pour vous aider à atteindre cet objectif :

• A quelle vitesse souhaitez-vous que l’unité de production travaille sur vos demandes ?
• Connaissez à l’avance les matériaux avec lesquels vous souhaitez imprimer.
• Gardez à l’esprit les propriétés mécaniques que vous souhaitez voir apparaître dans vos impressions.
• Tenez compte de la facilité d’utilisation, car certaines unités de production peuvent vous obliger à faire appel à un expert.
• Vérifiez si le fournisseur propose des services de consultation
• Examinez les moyens d’assistance à la clientèle du fabricant. Le service est-il réactif aux appels de détresse ?
• Cherchez-vous à imprimer pour un secteur réglementé ?

Types de technologies d’impression 3D en métal

Tout comme les modèles d’imprimantes et les fabricants d’imprimantes 3D métal, il existe de nombreuses technologies d’impression 3D. Les services d’AM commercialisent souvent leur propre méthode propriétaire, certains optant pour un mélange de deux ou plusieurs technologies.

Certaines innovations, comme le dépôt de métal par laser de Meltio et la fusion froide récemment mise au point par SPEED3D, suscitent une attention massive. Toutefois, les méthodes de fabrication additive les plus courantes sont les suivantes :

• Fusion laser sur lit de poudre (LPBF)
• Modélisation par dépôt en fusion (FDM)
• Fusion sur lit de poudre par faisceau d’électrons (EBM)
• Jet de liant métallique
• Projection à froid
• Dépôt par énergie directe (DED)

Fusion laser sur lit de poudre (LPBF)

La fusion laser à lit de poudre est la technique d’impression 3D la plus utilisée. En fait, elle occupe environ 80 % de la part de marché totale de l’impression 3D. Comme son nom l’indique, un laser ou plus fait fondre une couche de poudre métallique après l’autre. Le processus oblige les minuscules particules de métal à fusionner, créant ainsi des impressions prêtes à l’emploi.

Le seul processus de post-traitement consiste à retirer les structures de support, à moins que les exigences mécaniques ne nécessitent des surfaces plus lisses. Dans ce cas, un post-traitement sera nécessaire pour obtenir les attributs souhaités.

La technique LPBF produit des couches qui peuvent être aussi fines que 0,04 mm. Par conséquent, cette technique peut être utilisée pour construire des pièces complexes à haute résolution. Outre l’aluminium, des impressions peuvent être réalisées à partir d’alliages à base de cuivre, de cobalt, de nickel, de fer et de leurs composites.

Modélisation par dépôt en fusion (FDM)

Également connue sous le nom de fabrication de filaments fondus, la FDM est une méthode d’impression par extrusion souvent associée à l’impression 3D en plastique. Dans le domaine de l’impression 3D métallique, la technique peut utiliser des filaments entièrement métalliques ou des filaments en plastique imprégnés de poudre métallique.

Le composant plastique sert de liant et nécessite un frittage et un déliant pour obtenir des pièces parfaites. Bien que les impressions puissent être composées à 98 % de métal, elles sont souvent poreuses. De plus, les filaments métalliques peuvent être abrasifs pour les buses d’extrusion. Par conséquent, les machines FDM nécessitent souvent des extrudeuses en acier trempé ou renforcées.

Par ailleurs, le post-traitement entraîne des coûts supplémentaires et un délai d’exécution de la production plus long. En outre, le processus réduit souvent le volume global des composants développés, ce qui affecte la géométrie du produit final. Avec un logiciel fiable, il est toutefois possible de tenir compte de cette perte et d’effectuer les préparatifs nécessaires avant l’impression.

D’un autre côté, la technique est plutôt rentable puisqu’elle offre la possibilité d’imprimer des composants métalliques en utilisant des systèmes d’impression 3D plastique FDM. Le marché propose des imprimantes 3D en plastique professionnelles de bonne facture pour 10 000 USD et moins. Parmi les exemples parfaits, citons la Raise3D Pro 2, la MakerBot Method, la MakerBot Method X et l’Ultimaker S5.

Fusion sur lit de poudre par faisceau d’électrons (EBM)

L’EBM appartient à la famille de la fusion sur lit de poudre (PBF). Les autres techniques de la même catégorie sont le frittage direct de métaux par laser (DMLS), la fusion sélective par laser (SLM), le frittage sélectif par chaleur (SHS) et le frittage sélectif par laser (SLS).

La famille PBF a une chose en commun : les méthodes utilisent soit un laser, soit un faisceau d’électrons pour faire fondre des couches de matériau et fusionner les particules ensemble.

La méthode EBM fonctionne plus ou moins comme la méthode LPBF. Toutefois, la différence réside dans le fait qu’un faisceau d’électrons, et non un laser, se charge des processus de fusion et d’assemblage. Cette méthode est idéale pour les industries désireuses de produire rapidement de grandes impressions 3D en métal. Toutefois, l’EBM n’est pas aussi précis que la fusion laser sélective (SLM).

En revanche, l’EBM tire parti de la puissance des hautes températures et d’un environnement sous vide pour créer des pièces libérées des contraintes, avec des attributs comme ceux que l’on trouve dans le fer forgé.

Jet de liant métallique

La technique de jet de liant métallique est la plus rapide de la famille PBF. Comme son nom l’indique, une imprimante à jet de liant distribue des couches de matériau d’impression sur le lit d’impression. Pendant ce temps, une tête de projection dépose le liant pour créer la géométrie souhaitée.

Outre ses capacités d’impression à la vitesse de l’éclair, le jet de liant métallique est peu coûteux et offre une plus grande flexibilité des matériaux. Ces avantages expliquent en partie pourquoi elle devient plus populaire que le SLM.

Toutefois, la vitesse est limitée à la phase d’impression. Il faut plus de temps pour le post-traitement, notamment le déliantage, le frittage, le dépoudrage, l’infiltration et le recuit. Dans l’ensemble, cette technique nécessite plus de temps que les autres méthodes d’AM.

Spray froid

La projection à froid a été initialement mise au point pour faciliter les tâches de revêtement jusqu’en 2000, date à laquelle elle a été adaptée par les services d’AM et utilisée pour l’impression 3D de pièces métalliques. Contrairement aux autres méthodes d’impression 3D de métaux, la projection à froid est dépourvue d’énergie thermique. Au lieu de cela, les poudres métalliques sont pulvérisées à grande vitesse pour fusionner les particules entre elles.

Le processus se caractérise par des niveaux négligeables de contrainte thermique, ce qui minimise les risques de création de pièces déformées. La projection à froid permet d’obtenir facilement des géométries précises et de fabriquer des pièces épaisses plus rapidement que les autres techniques d’impression.

Cette technique est utile pour la réparation et la restauration sur place de pièces métalliques et la fabrication rapide de pièces de rechange. Les cas d’utilisation mentionnés en ont fait une méthode d’impression 3D économique, car la projection à froid peut contrecarrer les interruptions. En outre, la réparation est bien moins coûteuse que le remplacement d’une pièce entière. Par conséquent, la projection à froid est devenue l’option d’impression 3D de métaux la plus appréciée dans les domaines du pétrole, du gaz et de l’armée.

Dépôt par énergie directe (DED)

La technologie du dépôt par énergie directe est assez vaste. Elle est également connue sous le nom de dépôt direct de métal (DMD), de mise en forme nette par laser (LENS), de fabrication additive par faisceau d’électrons (EBAM), de mise en forme nette par laser (LENS) ou de revêtement laser 3D, selon la méthode d’application.

Selon la source de chaleur, la DED est classée dans les cinq groupes suivants.

• DED à base de fils : Les fils sont les matériaux de base, mais la source de chaleur peut être un laser, un faisceau d’électrons ou un plasma.
• DED à base de poudre : Des faisceaux laser ou électroniques sont utilisés pour chauffer de la poudre métallique afin de créer des pièces.
• DED par faisceau d’électrons : La matière première est ici de la poudre métallique, tandis qu’un faisceau d’électrons fournit l’énergie.
• DED au laser : Le laser est la seule source d’énergie.
• DED au plasma ou à l’arc électrique : Un arc électrique fournit l’énergie nécessaire pour créer un bain de fusion à partir de fils.

Quelle que soit la méthode DED utilisée, le processus de production est similaire au soudage. Une buse dépose la poudre ou le fil métallique tandis que, dans le même temps, une source d’énergie focalisée le fait fondre. En d’autres termes, les deux processus se déroulent simultanément.

En général, le fil est économique en ce qui concerne l’utilisation des matériaux. La poudre métallique offre une plus grande précision dans le dépôt. Les imprimantes DED peuvent atteindre une épaisseur de couche de 0,25 mm à 0,5 mm, et le refroidissement peut être super rapide – 1000 à 5000 °C par seconde. Le dépôt par énergie directe peut être utilisé pour réparer des pièces, ajouter du matériau à des pièces existantes ou imprimer des impressions 3D en métal à partir de zéro.

Les meilleurs services d’impression 3D en métal

Parfois, l’externalisation des services d’impression peut s’avérer plus judicieuse que l’investissement dans une unité de production. Les raisons peuvent être diverses : espace limité, emploi du temps chargé, contraintes budgétaires et de ressources humaines, ou besoins d’impression minimes.

Quelle que soit la raison, vous pouvez commander des pièces en ligne pour satisfaire vos besoins d’impression. Dans la plupart des cas, vous devez télécharger votre demande pour examen, après quoi le service AM vous envoie un devis. La procédure générale comprend les étapes suivantes :

• Créez un compte avec le service 3D metal et connectez-vous.
• Téléchargez votre modèle sur le site du fabricant.
• Indiquez le nombre de pièces à imprimer, le matériau et les détails de finition.
• Recevez le devis
• Passez votre commande si le prix vous convient

Notre liste de services additifs ci-dessous a investi dans des imprimantes à métaux haut de gamme afin d’atteindre une base de clients plus large. Ils disposent également d’experts en impression 3D sur place pour répondre à vos attentes. Si vous êtes novice en matière d’impression 3D métal, ils vous offrent des conseils pour vous aider à prendre vos marques.

• materialise
• Protolabs
• Oerlikon AM
• 3D Hubs
• Materialize
• Sculpteo
• Fit AG
• Shapeways
• Stratasys
• Fathom MFG

Matériaux d’impression 3D en métal

Le marché de l’AM propose différents types de matériaux d’impression 3D. Chacun complète une méthode d’impression spécifique. Les feuilles de résine et de métal sont assez rares. Ils sont principalement utilisés dans les systèmes de production basés sur la stratification. Voici les matériaux d’impression 3D les plus courants :

• Fil métallique
• Poudre métallique
• Filament

Meilleures applications pour les systèmes de production de métal AM

L’impression 3D métal n’est plus réservée au prototypage rapide et à la modélisation de concepts. L’industrie s’est étendue pour inclure les petits lots dans la catégorie des consommateurs jusqu’à la production à grande échelle. En bref, les possibilités sont illimitées.

Les systèmes d’AM sont largement utilisés pour l’outillage, la réparation et le remplacement de pièces et pour la création de nouveaux composants à partir de zéro. Quelle que soit la raison pour laquelle vous souhaitez vous aventurer dans l’industrie de l’AM, il est préférable d’utiliser les méthodes traditionnelles pour les tâches simples afin de réduire les coûts. Cela signifie qu’il faut réserver les systèmes d’AM aux travaux complexes, comme le prototypage rapide et les besoins de personnalisation de masse, ou au développement de géométries complexes.

FAQs

Quel est le prix d’une imprimante 3D métal ?

Le coût peut aller de 30 000 USD à plus de 1 million USD pour les imprimantes 3D industrielles en métal de qualité supérieure. Outre l’unité de production, les matériaux d’impression et les coûts de post-traitement, comme les outils, peuvent modifier considérablement le prix global. Néanmoins, vous pouvez opter pour des imprimantes 3D en plastique, qui sont plus abordables. N’oubliez pas que leurs applications sont limitées.

Les pièces imprimées en métal en 3D sont-elles fragiles ?

Non. En fait, les impressions 3D en métal peuvent être plus solides que les pièces développées de manière traditionnelle. La méthode de fabrication additive et l’environnement d’impression déterminent souvent la résistance du produit final.

Conclusion

Investir dans une bonne imprimante 3D métal peut être la meilleure façon de gérer certaines situations commerciales. Cependant, il est parfois plus judicieux de s’associer à des services tiers. L’analyse de vos besoins par rapport aux avantages offerts par l’une ou l’autre des solutions est décisive.

Le bon choix vous permettra de profiter de la commodité et de l’efficacité, tout en économisant de l’argent. Pendant que vous y êtes, un peu de recherche vous aidera à ne pas prendre de mauvaises décisions, que vous vous procuriez un système de production ou que vous fassiez appel à des services d’impression 3D métal.

Notre liste complète d’imprimantes métal peut constituer un excellent point de départ. Nous avons également inclus des services AM fiables qui proposent des services d’impression et divers autres services connexes. En bref, la solution à vos besoins d’impression sur métal n’est qu’à un clic.