Le traitement post-production des pièces imprimées en 3D en métal
L'impression 3D en métal avec la technologie SLM (Selective Laser Melting) permet de créer des pièces métalliques avec une grande précision et des performances exceptionnelles. Cependant, une fois l'impression terminée, plusieurs étapes de post-traitement sont nécessaires pour assurer la qualité, la durabilité et l'esthétique des pièces. Ces processus sont cruciaux pour éliminer les résidus de poudre, améliorer la finition de la surface et optimiser les propriétés mécaniques des pièces. Voyons les principales étapes de post-traitement pour les pièces réalisées avec la technologie SLM.
Le nettoyage et le dépoussiérage des pièces SLM
Le processus SLM utilise une poudre métallique, qui est fondue couche par couche à l'aide d'un laser. Après l'impression, les pièces sont recouvertes de poudre excédentaire qui n'a pas été fondue. Le premier post-traitement consiste donc à retirer cette poudre non fondue, ce qui peut être réalisé par dépoussiérage dans des chambres spécialisées. Ces chambres utilisent des flux d'air ou des vibrations pour libérer la poudre excédentaire, la récupérant ainsi pour une réutilisation future.
Ce nettoyage est essentiel pour éviter que la poudre ne perturbe la structure de la pièce et pour garantir une finition propre avant d’entamer d’autres étapes de traitement.
La détention thermique et le soulèvement de contraintes
Une fois débarrassées de leur poudre excédentaire, les pièces SLM subissent souvent une étape de détention thermique. Pendant l'impression, les pièces métalliques peuvent développer des contraintes internes dues à des variations de température rapides. La détention thermique consiste à chauffer lentement les pièces à une température précise, puis à les refroidir progressivement. Ce processus permet de libérer les contraintes internes qui pourraient entraîner des déformations ou des fissures lors de l'utilisation de la pièce.
Cette étape est cruciale pour garantir que la pièce conserve ses propriétés mécaniques optimales, surtout lorsqu’elle est soumise à des conditions de fonctionnement extrêmes.
La finition de surface
Une fois les contraintes internes éliminées, la finishing de la surface est une étape clé du post-traitement des pièces en SLM. Les pièces SLM présentent souvent des irrégularités superficielles dues à la nature même de la fabrication additive. Pour améliorer l'aspect esthétique et la fonctionnalité des pièces, plusieurs techniques de finitions de surface sont possibles.
La tribofinition est une méthode courante utilisée pour lisser la surface des pièces métalliques. Elle consiste à placer les pièces dans un tambour rotatif avec des billes abrasives pour enlever les aspérités et obtenir une surface lisse et uniforme. De plus, des procédés comme le polissage et le sablage peuvent être utilisés pour améliorer l'apparence de la pièce ou augmenter son adhérence si elle doit être peinte ou recouverte d’un revêtement protecteur.
Le contrôle qualité et l'inspection
Le dernier aspect important du post-traitement SLM est l’inspection et le contrôle qualité. Étant donné que les pièces métalliques imprimées en 3D sont souvent utilisées dans des secteurs exigeants, comme l'aéronautique, l'automobile ou la médecine, il est essentiel de s'assurer que la pièce respecte des normes strictes en termes de résistance, de dimensions et de finition.
Cela peut impliquer des tests de contrôle dimensionnel, des tests de tensile (traction), des analyses de microstructure et des vérifications de densité pour s'assurer que la pièce est prête à être utilisée dans des applications critiques.
