Nous terminons notre série de blogs du 30e anniversaire pour notre société mère, Materialise, avec un aperçu de la technologie d'impression 3D finale de notre portefeuille: le frittage sélectif au laser (SLS). SLS, avec les offres i.mat en polyamide (SLS), alumide et polypropylène, est proposé chez Materialise depuis 1998. Au cours des 22 dernières années, notre équipe a travaillé avec cette technologie pour imprimer de manière fiable application après application. Au cours de la prochaine décennie, nous nous tournons vers la durabilité, et SLS a un rôle majeur à jouer pour permettre à nos clients de commander des impressions fabriquées de manière plus durable avec notre nouveau matériau Bluesint PA12.
Le frittage sélectif au laser est une méthode d'impression 3D populaire et polyvalente qui utilise – vous l'avez deviné – des lasers pour lier les particules de poudre entre elles. En raison de son processus adaptable et de sa production de haute qualité, SLS fonctionne bien avec une large gamme d'applications, du prototypage à la production en série.
Un favori dans l'industrie
SLS est utilisé assez fréquemment dans l'impression 3D – et pour une bonne raison. En tant que technologie abordable, rapide et précise, elle coche de nombreuses cases et constitue une excellente option pour la production en série.
«L'un des avantages de SLS est sa productivité. Étant donné que les pièces sont imprimées dans un lit de puissance, aucune structure de support n'est nécessaire et vous pouvez vraiment optimiser chaque construction au maximum. Ceci est particulièrement utile dans la fabrication en série car vous pouvez imprimer plusieurs copies de la même pièce en une seule fois.
«Un autre avantage est la qualité des pièces. Les pièces SLS ont de très bonnes propriétés mécaniques par rapport aux pièces moulées par injection du même matériau. SLS crée des pièces robustes », explique Giovanni Vleminckx, chef de projet de recherche chez Materialise.
Les avantages du frittage laser apportent également une grande valeur au prototypage.
«En plus de ces autres capacités, SLS est rapide, ce qui est crucial pour le prototypage. Le fait de pouvoir imbriquer de nombreuses pièces dans la même construction signifie que vous pouvez utiliser un seul cycle de la machine pour des pièces uniques, souvent des prototypes, de différents clients si elles sont du même matériau », explique Giovanni. «Cela réduit les délais et diminue le coût, car vous pouvez répartir le coût de votre exécution unique entre plusieurs pièces. La FA est fantastique pour le prototypage rapide, et cette valeur transparaît vraiment avec SLS. »
SLS porte de nombreux chapeaux
SLS est la technologie derrière nos matériaux polyamide, alumide et polypropylène. C'est une option polyvalente et fiable, ce qui en fait un excellent choix pour de nombreuses applications, allant de la couronne de reine aux modèles fossiles en passant par les lunettes.
SLS est utilisé pour de nombreuses applications dans les industries telles que les appareils portables et le design.
L'utilité du frittage laser est prouvée à la fois dans des projets uniques et dans des séries répétées. Ses capacités, telles que la possibilité d'imprimer des charnières et des pièces imbriquées, permettent aux concepteurs de regarder les produits traditionnels à travers un objectif différent. Le magnifique voile de mariée de 2,7 mètres illustré ci-dessus en est un exemple. En plus de cette mobilité, SLS a été choisi car le voile de mariage pouvait être imprimé plié sur lui-même dans le lit de poudre pour créer la longueur.
Dans les instances de production de masse, SLS montre sa valeur dans des applications telles que les lunettes. Chez Materialise, le frittage au laser est souvent notre référence pour les applications de lunettes pour sa haute qualité et sa capacité à imprimer de nombreuses pièces en une seule fabrication. De plus, SLS offre le style et la fiabilité dont les consommateurs ont besoin dans leurs lunettes grâce à une grande variété de couleurs et de finitions, des propriétés mécaniques impressionnantes et une sécurité de contact avec la peau qui durera tout au long de la vie de l'accessoire.
Un nouveau matériau permet des choix durables
En 2014, notre équipe s'est demandé comment nous pourrions rendre SLS plus durable. La poudre utilisée au cours de ce processus peut être recyclée, mais uniquement lorsqu'elle est combinée avec du matériau frais. Cela signifie que seulement environ 50% de chaque construction peut être recyclée en poudre. Le reste de la poudre utilisée est malheureusement gaspillé.
Ainsi, soutenus par la Commission européenne et VLAIO, nous avons commencé à peaufiner le frittage laser pour développer un processus fiable utilisant une poudre 100% réutilisée. Et 6 ans plus tard, nous pouvons enfin le partager avec le monde entier sous la forme de notre nouveau matériau actuellement en cours de validation qui nous permet d'imprimer des pièces en utilisant une méthode plus durable: Bluesint PA12.
Les pièces Bluesint PA12 sont idéales pour les prototypes fonctionnels.
Bluesint utilise la même poudre de matériau que notre PA12 fritté au laser. Au lieu de jeter l'excès de poudre usée, nous pouvons maintenant l'utiliser pour remplir nos machines SLS spécialement conçues et imprimer des pièces aux propriétés impressionnantes.
Avant que ce processus unique ne soit rendu possible par notre équipe, le défi majeur empêchant les fabricants d'utiliser des machines avec uniquement de la poudre réutilisée était le manque de qualité de la pièce résultante.
«Auparavant, les constructions utilisant 100% de poudre réutilisée créaient des pièces qui avaient une« peau d'orange »- une faible qualité de surface qui se traduisait par une texture ondulée», explique Tom Craeghs, directeur de recherche chez Materialise. «Au cours des années où nous avons travaillé sur cette recherche, nous avons dû trouver l'ordre exact des étapes et des paramètres qui empêcheraient la« peau d'orange ».»
La formule magique était un système à double laser, alimenté par le logiciel Materialise.
«Nous avons créé un processus de frittage laser qui permet à nos clients de faire des choix durables.» – Tom Craeghs, directeur de recherche, Materialise
«Parce que les machines SLS sont des systèmes ouverts, notre équipe a pu affiner les paramètres et, après de nombreux essais et erreurs, finalement développer la stratégie de numérisation intelligente qui construit un excellent matériau composé uniquement de poudre réutilisée», explique Tom. «Grâce à l'expertise inégalée de notre équipe, à notre processeur de construction pour définir ces paramètres et à la plateforme de contrôle Materialise pour diriger le processus, nous avons créé un processus de frittage laser qui permet à nos clients de faire des choix durables.»
Maintenant, nous sommes en mesure de construire une version éco-consciente de notre PA12 qui offre les mêmes propriétés mécaniques. Lorsque vous comparez les deux matériaux, la rigidité, la résistance, la stabilité à long terme et la résistance aux produits chimiques sont les mêmes – la seule différence réside dans la qualité de la surface. Bluesint PA12 a une qualité de surface légèrement plus rugueuse, il convient donc parfaitement aux prototypes fonctionnels. Et comme les prototypes ont pour seul but de valider les designs, Bluesint est une merveilleuse opportunité de rendre le prototypage plus durable.
Une fois que nous avons finalisé la validation de Bluesint, les prochaines étapes de notre équipe consistent à valider les versions fabriquées de manière durable de nos autres matériaux SLS.
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