Frittage laser


Frittage Laser: technologie

Le frittage laser de poudre ou SLS (Selective Laser Sintering) permet de fabriquer des pièces à partir de matériaux en poudre. Bien souvent ces poudres sont constituées de matériaux plastiques comme du nylon par exemple. A l’intérieur de l’imprimante à frittage laser, un bras métallique coulissant étale de la poudre polyamide sur la plateforme d’impression. Le fichier du modèle 3D dirige un laser qui vient taper la poudre aux endroits qui doivent être solidifiés. Lorsque le laser tape la poudre la température de cette dernière augmente fortement, juste en dessous de l’ébullition, ce qui a pour conséquence de fusionner les particules de poudre entres elles et donc de les transformer en matière solide.

Le laser va “dessiner” des tranches de l’objet. Une fois qu’il a fini de durcir la poudre aux bons endroits, la plateforme d’impression s’abaisse d’une épaisseur de couche, le bras mécanique replace de la poudre sur la plateforme et le laser passe à la couche suivante. Ce processus est répété autant de fois qu’il y a de couche à produire (ce qui dépend de la taille de l’objet et de la résolution de l’imprimante).

Explications et visualisation du processus de frittage de poudre polyamide:


Frittage Laser source: MaterialGeeza via Wikipedia

Une fois que l’objet a été entièrement traité par la machine, on le laisse refroidir dans son bac de poudre avant de pouvoir le manipuler.

La résolution des pièces (l’épaisseur des couches solides) varie de 50 à 150 microns, en fonction de la précision de la machine utilisée.

Le frittage de poudre permet de produire des pièces dans une grande variété de matériaux. En réalité, ce sont des technologies légèrement différentes (le SLS ne concerne que le frittage de poudre polyamide) mais dont le fonctionnement est très proche. On peut par exemple effectuer du frittage de poudre métallique - ou frittage métal - grâce à la technologie DMLS ou encore produire des pièces en céramique.

Frittage Laser: caractéristiques techniques

PropriétéFrittage Laser
abréviationSLS
Type de matériauxPoudre Polymère
Matériaux disponiblesThermoplastics such as Nylon, Polyamide, and Polystyrene; Elastomers; Composites
Taille maximale de la pièce (en cm)55 x 55 x 76
Min taille caractéristique (po)0.005
Résolution maximale0.01016
Tolérance (en cm)±0.0254
FinitionMoyen
Rapidité d'impressionRapide
applicationsForm/fit testing, Functional testing, Rapid tooling patterns, Less detailed parts, Parts with snap-fits & living hinges, High heat applications

Frittage laser: avantages

La production de pièces par frittage de poudre offre plusieurs avantages.

Les pièces produites ne nécessitent que peu ou pas d’outillage supplémentaire, ce qui limite fortement la main d’oeuvre nécessaire une fois la pièce sortie de la machine.

Egalement, le SLS ne requiert pas l’utilisation de supports pour maintenir l’objet lors de l’impression. Constament plongée dans la poudre non-frittée, la pièce solide qui se constitue couche par couche par frittage laser est supportée naturellement. Les temps d’impression et de manipulation sont donc réduits par rapport à d’autres méthodes telle que la stéréolithographie.

Frittage laset et imprimante 3D source: Shapeways via Flickr

Frittage laset et imprimante 3D source: Fluid Forms via Flickr

Frittage laser: applications et secteurs

SLS: applications

  • Pièces de production ne nécessitant pas d’outillage
  • Prototypage rapide
  • Petites séries

SLS: secteurs

  • Aérospatial
  • Automobile
  • Industries
  • chapes dentaires
  • Outils chirurgicaux
  • Instruments médicaux