Décryptage
une grande diversité selon les technologies. En général, les intervalles de tolérance se situent entre ceux du MIM et de la fonderie de précision, soit environ +/- 0,5 à +/- 1 % des cotes. « Les technologies les plus précises se tiennent dans un mouchoir de poche », note Paul Calvez. Pour autant, les résultats varient fortement d’une imprimante à l’autre. A noter, pour les grandes dimensions (150 mm), les tolérances s’élar- gissent, atteignant parfois le millimètre. Un cas d’application précis sur un bloc hydraulique haute pression (une pièce proposée par Liebherr France) a également mis en évidence que les procédés Sinter-Based n’atteignent pas encore les performances du procédé de fusion laser sur lit de poudre (LPBF) en sollici- tation en fatigue. Des ana- lyses de défaillance ont révélé des fissures et des porosités expliquant ces résultats. L’étude révèle que la plupart des fours testés (à l’exception des modèles de laboratoire) offrent des performances comparables aux fours de référence du MIM. Le four- nisseur américain Rapidia s’est particulièrement distin- gué par son rapport perfor- mance/prix, malgré l’absence d’option hydrogène. Un point de vigilance : le coût des fours a augmenté de 30 à 70 % en cinq ans en raison de la
pour comparer les coûts de revient en fonction des taux de charge des machines et des spécificités des pièces. Quatre procédés ont été éva- lués par les équipes du Cetim. Le premier est la fabrication métallique par lithographie (LMM, pour Lithography- based Metal Manufacturing) basé sur le principe de la photo- polymérisation : la poudre de métal est dispersée de manière homogène dans une résine photosensible et polymérisée de manière sélective par expo- sition à la lumière. Les liants polymères sont ensuite élimi- nés avant frittage. Deuxième procédé étudié, le Modjet, est mis en œuvre sur des machines disposant de plusieurs plateaux en carrousel. Sur chaque pla- teau, une couche est disposée pour créer des « moules » cor- respondant à une couche des pièces. Une pate métallique est ensuite déposée dans ces cavi- tés et chauffée pour la solidifier. Après dissolution chimique et élimination de la partie « moule », on obtient des pièces à vert prêtes à être frittées. L’étude s’est aussi penchée sur le Metal Binder Jetting (au tra- vers de deux machines), pro- cédé bien connu qui consiste à déposer de façon sélective un liant sur un lit de poudre, à la façon d’une imprimante à jet d’encre, pour former des couches solides superposées. Une fois l’impression terminée, les pièces sont dépoudrées et frittées. Enfin, dernier procédé étudié, le Cold Metal Fusion (CMF) utilise la technique de frittage sélectif sur lit de poudre, (SLS) avec des poudres composées de liant polymère et de métal pour générer des pièces à vert qui sont ensuite dépoudrées et frittées. Des procédés capables Sur le front de la capabilité dimensionnelle et géomé- trique, les résultats montrent
hausse du prix des matériaux qui constituent l’équipement et des éléments de chauffe.
caractéristiques de la poudre et peu versatile pour le chan- gement de matière. Le CMF est particulièrement pertinent pour les pièces mas- sives de plus de 20 mm sans détails extrêmement fins. Bien que présentant des porosités plus importantes, elles sont homo- gènes et la technologie offre une excellente versatilité de maté- riaux, y compris pour le titane. Le Moldjet se distingue par une excellente densité et une productivité prometteuse. Il présente cependant un effet de «stries» latérales marqué et nécessite l’usage de solvants. C’est une solution robuste pour des pièces de taille inter- médiaire avec une bonne résis- tance à l’état « vert ». Enfin, le LMM est la techno- logie de référence pour la réso- lution et l’état de surface (Ra < 3-4 μ m. Elle est idéale- ment ciblée pour les très petites pièces complexes (< 30 mm) avec des détails fins, mais pré- sente des risques de fissuration sur les sections épaisses. Le choix final dépendra donc du compromis entre le coût, la résolution souhaitée et la taille des séries envisagées, le tout pouvant être piloté par la matrice de choix et la feuille de chiffrage développées durant ce projet. n JSS Contact : Paul Calvez
Des solutions prometteuses
Toujours dans l’idée de cher- cher des solutions pour réduire les coûts, l’étude a exploré les possibilités d’automatisation de ces procédés et de certaines alternatives susceptibles de réduire les coûts de fabrication. Elle observe ainsi que des avancées ont été réalisées sur le dépoudrage, opération manuelle coûteuse et risquée. Une solution de dépoudrage automatique par ultrasons, ouvrirait ainsi la voie à un gain de productivité de plus de 50 %. Par ailleurs, l’étude a validé l’infiltration au bronze comme alternative écono- mique pour les pièces de grande dimension, permet- tant de diviser par deux les intervalles de tolérance en réduisant les déformations au frittage. « Il n’y a pas de technologie meilleure que d’autres mais elles font des choses un peu dif- férentes avec des contraintes un peu différentes », déclare Paul Calvez. Pour autant, cette étude a permis de tirer des conclusions claires sur les pro- cédés Sinter-Based. Caractéristiques des principaux procédés Le MBJ offre un bon compro- mis entre porosité et rugosité, mais reste très sensible aux
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Les études continuent ! Après le projet thématique transversal Fabrication additive métallique à coût accessible, le Cetim prépare la prochaine étape avec le projet AM Sinter, dédié à l’industrialisation des procédés Sinter-Based, en particulier du Metal Binder Jetting (MBJ). L’objectif est de démontrer sur une unité pilote l’aptitude du MBJ à produire des pièces en série avec un niveau de tolérance optimal. Cette ligne pilote qui pourra être ensuite intégrée par l’un des industriels du projet. Pour rejoindre l’initiative ou en savoir plus, contactez-nous !
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CETIM INFOS N° 280 I JANVIER/FÉVRIER 2026
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