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Fabrication additive métallique (impression 3D métal)

Innovation en fabrication additive métallique

Un accompagnement pour vous aider à innover en procédés de fabrication additive métallique (impression 3D métal) et améliorer votre performance industrielle.

Innovation métallurgieVous êtes convaincu que la fabrication additive métallique (impression 3D métal) est un procédé de fabrication de pièces mécaniques pouvant répondre à votre besoin. Malgré tout, vous vous heurtez à de nombreuses difficultés car la fabrication additive n’a jamais été appliquée à votre cas d’utilisation :

  • La rentabilité du développement de votre produit ne vous semble pas garantie car les coûts de machine et de matière première restent élevés,
  • La capabilité du procédé de fabrication est difficile à assurer, ce qui se traduit par des problèmes de géométrie, de dimensionnel et de santé matière, ces problèmes étant dus à :
    • Un manque de connaissance des phénomènes physiques mis en jeu au cours du processus de fabrication,
    • La non prise en compte de ces phénomènes physiques et de leurs impacts sur la qualité des pièces fabriquées, dans les processus de conception et de choix de gamme de fabrication,
  • Vous avez une connaissance imparfaite du potentiel de la technologie à votre portée en fonction du procédé considéré (Selective Laser Sintering – SLS, Selective Laser Melting – SLM, Electron Beam Melting – EBM, Direct Metal Deposition – DMD, Direct Additive Laser Manufacturing – CLAD®…) :
    • Quelles métallurgies, quelles tailles de pièces et quels degrés de liberté de conception sont accessibles  ?
    • Quels sont les étapes de post-traitement nécessaires pour parachever votre pièce ?
    • Quelles cadences de fabrication sont atteignables et à quel coût ?

Crédit photo : Spartacus3D

OFFRES ASSOCIEES

La fabrication additive métallique est un procédé de fabrication jeune et très technologique. C'est pourquoi, imprimer en 3D des alliages métalliques pose de nombreuses questions quant à :
  • L'étendue des nuances d'alliages métalliques disponibles sur le marché ou potentiellement "imprimables" (peut-on imprimer de l'acier 310S ou du carbure de tungstène ?),
  • L'adéquation des poudres métalliques existantes au process (la plupart des alliages disponibles sont des alliages de fonderie qui ont une excellente coulabilité, ce qui n'implique pas une bonne "imprimabilité"),
  • La disponibilité et la pertinence d'outils numérique permettant de limiter le temps et les coûts de développement (peut-on dimensionner une structure lattice complexe avec un temps de calcul raisonnable ?),
  • Le contrôle en production des pièces produites (peut-on détecter des défauts dans la matière, par nature très petits, avec la radiographie X ? l'utilisation systématique d'un tomographe est-elle raisonnable ? le ressuage est-il fiable ?),
  • La performance technico-économique des produits fabriqués (coût de fabrication, performances fonctionnelles à neuf et après vieillissement...),
  • Le potentiel industriel (capabilité, cadences atteignables, tailles de pièces admissibles, montant des investissements...) de la technologie.
CTIF mène des actions de R&D et d'innovation avec des partenaires industriels pour apporter des réponses pragmatiques et opérationnelles à ces questions. Les solutions et technologies que nous développons peuvent faire l'objet d'un transfert industriel selon une méthodologie éprouvée :
  • Étape 1 : conditions d’intégration de la technologie :
    • Analyse de la pertinence de la technologie dans votre domaine d'application et au sein de votre outil industriel,
    • Étude de faisabilité technique et industrielle,
    • Évaluation de l'impact et des gains potentiels sur votre outil de production,
  • Étape 2 : développement du transfert de la technologie :
    • Conception détaillée de l'adaptation de la technologie à votre outil industriel,
    • Validation de cette conception par simulation et expérimentation sur moyens d'essais,
    • Bilan technico-économique avant investissements et essais pilotes (risques, coûts d'adaptation, retour sur investissement...),
    • Assistance à la rédaction des cahiers des charges et au choix des équipements (machines, fours de traitement thermique, équipements de parachèvement, de contrôle et de nettoyage, équipements HSE...),
  • Étape 3 : essais sur pilote et mise au point :
    • Intégration sous forme d’unité pilote de la technologie au sein de votre outil industriel,
    • Mise au point sur site,
    • Détermination de la configuration la plus fiable et la plus compétitive,
  • Étape 4 : transfert industriel :
    • Accompagnement à la mise en œuvre industrielle (flux, HSE, chaîne numérique, contrôles de production, approvisionnement des poudres, maintenance et réparation...),
    • Fiabilisation du process,
    • Caractérisation de la performance en conditions stabilisées,
    • Conduite du changement et transfert de compétences (plan de formation et knowledge management),
    • Retour d'expérience.
La fabrication additive métallique introduit des problématiques de maîtrise des dimensions, de la santé matière et des contraintes résiduelles internes à la pièce mécanique qui sont très similaires à celles rencontrées en fonderie. Ce sont des problématiques on ne rencontre pas dans les mêmes proportions dans les autres procédés de mise en forme des métaux. Suite à ses nombreuses années d'expérience en fonderie et en métallurgie (R&D, innovation et conseil opérationnel), CTIF a acquis un savoir-faire unique pour vous soutenir au mieux grâce :
  • Notre connaissance et notre maîtrise des phénomènes métallurgiques de la fabrication additive,
  • Nos années d'expérience en simulation numérique de phénomènes physiques très similaires,
  • Nos équipements de laboratoire et de contrôle de production spécialisés en métallurgie,
  • Nos méthodes de R&T, couvertes par une parfaite confidentialité et conjuguant expertise et approche industrielle,
  • Le doublement du Crédit Impôt Recherche,
  • Nos partenaires industriels qui nous mettent à disposition leurs équipements de production et leur personnel le plus qualifié.
Matières disponibles :
  • Acier maraging,
  • Aciers inoxydables 316L, 15-5PH, 17-4PH,
  • Aliages d'aluminium AlSi10Mg, AlSi12, AlSi7Mg, AlSi9Cu3,
  • Superalliages à base de nickel Inconel 718, Inconel 625, Inconel 939, Hastelloy X,
  • Superalliages à base de chrome-cobalt,
  • Alliages de titane Ti6Al4V (TA6V), Ti6Al7Nb.
Machines disponibles :
  • Fusion par laser de lit de poudre :
    • EOS M280 (1 faisceau laser de 400 W, volume de fabrication : 250 x 250 x 325 mm) équipée du système de contrôle de production PrintRite3D® de Sigma Labs,
    • EOS M290 (1 faisceau laser de 400 W, volume de fabrication : 250 x 250 x 325 mm),
    • SLM 280HL (2 faisceaux laser de 400 W, volume de fabrication : 280 x 280 x 365 mm),
  • Fusion par faisceau d'électrons de lit de poudre :
    • Arcam A1 (1 faisceau d'électrons de 3000 W, volume de fabrication : 200 x 200 x 180 mm),
    • Arcam Q20 (1 faisceau d'électrons de 3000 W, volume de fabrication : Ø350 x 380 mm),
  • Projection de poudre fusionnée par laser :
    • Buse laser continu Nd-YAG 12 kW sur bras robot 6 axes.
Page de construction.

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