Les revêtements techniques optimisent la surface des pièces imprimées en 3D

Combinée aux technologies (de revêtement) existantes, la fabrication additive offre des applications plus nombreuses et améliorées. C’est la conclusion qu’ont tirée Sirris et le Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) lors d'un projet de recherche commun sur les revêtements techniques pour la fabrication additive. Les résultats sont prometteurs.

La fabrication additive est en train de passer à la production industrielle. Cette technologie est importante pour l'avenir et elle aura un impact sur le marché de la production et bien au-delà. L'industrie peut tirer parti de cette technologie grâce aux capacités de production à la demande, à la flexibilité d'adaptation et à la possibilité de produire de petites quantités. Cependant, la surface des composants produits est souvent très rugueuse et poreuse, défi auquel Sirris et le Fraunhofer IAP se sont attelés ensemble dans le cadre d'un projet CORNET TCAM.

Exigences plus rigoureuses pour les surfaces

Le Fraunhofer IAP est notamment spécialisé dans le domaine des revêtements techniques et Sirris peut également se prévaloir de l'expérience nécessaire qui a été utile dans la recherche sur l'utilisation des revêtements techniques pour la fabrication additive. Les exigences vis-à-vis des composants produits en fabrication additive sont de plus en plus grandes et il est essentiel d'assurer une qualité constante des matériaux pour les producteurs industriels. De plus, les exigences en matière de qualité de surface sont également de plus en plus rigoureuses. Grâce à l'utilisation de revêtements techniques, les chercheurs de Sirris et Fraunhofer sont en mesure d'améliorer considérablement la rugosité et la porosité de la surface des pièces produites en fabrication additive. Les revêtements techniques permettent d'obtenir une surface lisse et étanche avec des fonctions spécifiques.

Fonctionnalisation de surface

La recherche a montré que la combinaison du laquage et du polissage était la technique la plus efficace pour optimiser la surface en fabrication additive. En outre, les composants peuvent être fonctionnalisés par l'utilisation de revêtements spéciaux ou de traitements de surface. Dans le cadre du projet, les chercheurs ont métallisé les composants lissés. Le revêtement métallique est un exemple tangible du processus de fonctionnalisation : meilleure résistance aux rayures, propriétés antimicrobiennes et bien d'autres propriétés.

Sirris a produit plusieurs composants fabriqués par SLS, SLA et FDM (impression 3D), chaque méthode ayant ses particularités en matière de traitement de surface. Chaque pièce a été analysée pour déterminer ses propriétés spécifiques, après quoi la surface a été activée, pourvue d’un revêtement, polie et métallisée selon la méthode la plus appropriée. Le polissage manuel des pièces imprimées en 3D prend beaucoup de temps et l'automatisation du processus de polissage risque de modifier la forme, surtout en présence de détails fins. Avec Fraunhofer IAP, des possibilités ont pu être développées pour surmonter les problèmes existants, notamment en ce qui concerne les surfaces poreuses et rugueuses.

Combinaison de méthodes de production

Les méthodes de production traditionnelles atteignent souvent leurs limites avec des composants complexes. Plus un composant est complexe, plus il devient difficile et compliqué pour une production classique. La fabrication additive permet de réaliser ce type de composants plus rapidement et à moindre coût. Les pièces qui sont généralement composées de plusieurs pièces et qui doivent être assemblées par la suite peuvent ainsi être réalisées en une seule fois, chaque partie de la surface ayant la qualité requise. Pour les pièces complexes, certaines surfaces sont également difficiles d'accès. Grâce à des technologies de traitement de surface adaptées, qui pourraient même être intégrées dans les machines de fabrication additive à l'avenir, il sera possible de rendre pleinement opérationnelles des pièces même complexes.

Impression 3D de l'acier

Sirris est également impliquée dans un deuxième projet en fabrication additive - 'INSIDE Metal AM' - en collaboration avec CRM et IBS, sur le post-traitement de surface. Le projet cible spécifiquement l'impression 3D d’acier inoxydable haute résistance. Sur la base des connaissances existantes et des recherches appliquées complémentaires, les partenaires du projet définiront des lignes directrices et des organigrammes qui aideront à faire le choix entre la production par la fabrication additive et les techniques traditionnelles, sur la base d'arguments tant techniques qu'économiques. En outre, des lignes directrices seront élaborées qui devraient permettre de canaliser la complexité technique du processus de fabrication additive et de fournir un produit de haute qualité certifiable dès le premier lot (first time right). Le bon traitement de surface est également une étape cruciale. Les connaissances et l'expérience déjà acquises dans le cadre du projet TCAM seront utilisées à cette fin.

Pour en savoir plus sur le projet TCAM, cliquez ici.