Poudre métallique pour l'impression 3D

Tout ce que vous devez savoir sur les fournisseurs de poudre métallique pour l'impression 3D

Poudre métallique pour l'impression 3D

Poudre métallique pour l'impression 3D révolutionne la fabrication dans des secteurs tels que l'aérospatiale, l'automobile, la médecine et bien d'autres encore. Cette technique avancée de fabrication additive permet de construire des pièces métalliques couche par couche à partir de poudres d'alliages métalliques à l'aide de lasers ou de faisceaux d'électrons.

Par rapport aux procédés traditionnels de fabrication de métal, l'impression 3D avec des poudres métalliques offre une plus grande liberté de conception, un prototypage plus rapide, une réduction des déchets et des coûts pour les petites séries et les pièces personnalisées. Cependant, métallurgie des poudres pose des exigences uniques en matière de taille, de forme, de composition et d'autres propriétés des particules.

Méthodes de fabrication des poudres métalliques

Les poudres métalliques peuvent être produites de différentes manières. Les principales méthodes de fabrication sont les suivantes :

Atomisation des gaz

L'alliage métallique en fusion est atomisé en fines gouttelettes à l'aide d'un jet de gaz inerte. Les gouttelettes se solidifient rapidement en particules de poudre sphériques. Les poudres atomisées au gaz ont une excellente fluidité et la densité de tassement souhaitée pour l'impression 3D.

Atomisation par plasma

Semblable à l'atomisation au gaz, mais utilisant des torches à plasma pour produire des températures plus élevées afin d'obtenir des caractéristiques de poudre supérieures. Permet une plus large gamme d'alliages.

Alliage mécanique

Poudre produite par broyage à haute énergie de poudres métalliques et d'éléments d'alliage. Les poudres ont une forme irrégulière mais permettent une plus grande variété de compositions.

Électrolyse

Le métal est dissous par électrolyse à partir d'une anode et déposé sur une cathode sous forme de poudre.

Réduction chimique

Les oxydes ou les sels métalliques sont réduits chimiquement à l'aide d'hydrogène ou de carbone pour produire des poudres métalliques.

Déshydratation des métaux

Sels métalliques hydratés chauffés pour éliminer l'eau et produire des poudres de métal ou d'oxyde métallique.

Consolidation et sphéroïdisation

Les poudres irrégulières sont broyées, pressées et sphéroïdisées. Permet l'utilisation de poudres de rebut recyclées.

L'atomisation au gaz est aujourd'hui la plus couramment utilisée pour la fabrication additive, produisant des poudres sphériques de haute qualité pour une excellente densité d'empaquetage et une qualité de surface du lit de poudre.

De nombreux alliages sont utilisés pour l'impression 3D sur lit de poudre métallique. Les alliages les plus courants sont les suivants

Type d'alliageExemples
Superalliages de nickelInconel 625, 718, In625, N06625, In718
Chrome cobaltCoCrMo, Co28Cr6Mo
Alliages de titaneTi-6Al-4V, Ti64, Ti6242, TiAl6V4
Aciers à outilsH13, acier maraging, aciers inoxydables
Alliages d'aluminiumAlSi10Mg, AlSi7Mg0,6
Alliages de cuivreCuSn10, CuAl10Ni5Fe4

Les superalliages de nickel offrent la meilleure résistance à haute température et sont largement utilisés dans les moteurs et les composants aérospatiaux.

Les alliages de titane comme le Ti64 sont connus pour leur résistance, leur faible poids et leur biocompatibilité, ce qui les rend populaires pour les implants médicaux et l'aérospatiale.

Le cobalt-chrome est principalement utilisé pour les implants dentaires et les couronnes en raison de sa biocompatibilité et de sa résistance à la corrosion.

Les aciers à outils et les aciers inoxydables sont utilisés pour les moules d'injection, l'outillage et les pièces mécaniques à haute résistance dans toutes les industries.

Les alliages d'aluminium et de cuivre sont plus récents pour l'impression 3D de métaux, ce qui permet de multiplier les applications dans l'automobile, les échangeurs de chaleur et les canaux de refroidissement conformes.

 

DescriptionGamme de tailles
Extra fin15 - 25 microns
Bien25 - 45 microns
Moyen45 - 90 microns
Grossière90 -150 microns

Les poudres plus fines, de l'ordre de 20 à 45 microns, sont préférées pour les géométries complexes et les finitions de surface lisses. Les poudres plus grossières, au-dessus de 45 microns, permettent des vitesses de fabrication plus rapides mais une moins bonne résolution. Les gammes de tailles optimales dépendent du modèle et des capacités de l'imprimante 3D.

Les poudres métalliques doivent répondre à des spécifications strictes pour pouvoir être imprimées en 3D :

PropriétéDescriptionValeurs souhaitées
Distribution de la taille des particulesGamme de diamètres de particules de poudreDistribution serrée autour de 20-45 μm typique
Forme des particulesMorphologie de la poudre - sphérique, irrégulière, etc.Particules hautement sphériques
Capacité d'écoulementCapacité de la poudre à s'écouler pendant l'impression 3DExcellente fluidité comme l'eau
Densité apparenteDensité d'empaquetage des poudres>4,0 g/cc
Densité du robinetDensité de tassement maximale après vibration>4,5 g/cc
Teneur en oxygèneOxygène absorbé pendant la fabrication<400 ppm
Teneur en azoteAzote absorbé pendant la fabrication<100 ppm

La forme sphérique des particules permet d'étaler la poudre en douceur pendant l'impression 3D. La pureté chimique et la faible teneur en oxygène réduisent les défauts tels que la porosité et la fissuration.

Les poudres doivent également répondre à des normes de composition telles que l'ASTM B348 Grade 5 pour les alliages de titane et l'AMS 5659 pour les superalliages de nickel.

L'impression 3D de métaux permet de fabriquer des pièces à usage final dans divers secteurs. Les principaux domaines d'application sont les suivants

L'industrieApplications
AérospatialeAubes de turbines, cadres structurels, composants de moteurs
AutomobilePrototypes personnalisés, outils spécialisés
MédicalCouronnes dentaires, implants, instruments chirurgicaux
Fabrication généraleGabarits, montages, pièces d'utilisation finale
BijouxGéométries complexes, conceptions personnalisées

L'impression 3D à base de poudres métalliques permet de produire des pièces légères, très résistantes et dotées de propriétés thermiques améliorées, adaptées aux conditions de fonctionnement difficiles des moteurs et des turbines de l'aérospatiale. Elle permet également de créer des implants médicaux personnalisés, spécifiquement adaptés à l'anatomie d'un patient.

Il existe plusieurs grands fournisseurs mondiaux qui fabriquent et distribuent de la poudre métallique pour les processus d'impression 3D. Le tableau ci-dessous présente quelques grandes entreprises et les prix approximatifs des poudres :

EntrepriseMatériaux clésFourchette de prix typique
AP&CAlliages de titane, de nickel et de cobalt$50 - $220 par kg
SandvikAcier inoxydable, cobalt-chrome, alliages de nickel$50 - $250 par kg
Met3DPTitane, aluminium, acier inoxydable$30 - $150 par kg
Technologie des charpentiersAciers inoxydables, alliages de cobalt, titane$100 - $500 par kg
Technologie LPWAcier inoxydable, aluminium, titane, Inconel$50 - $150 par kg

Les prix varient en fonction de la composition, du niveau de qualité, de la distribution de la taille des particules, des spécifications de densité et du volume d'achat. Les poudres prêtes à l'emploi personnalisées pour des modèles d'imprimantes 3D particuliers peuvent être majorées.

Impression 3D de poudres métalliques et méthodes traditionnelles

Impression 3D de métauxFabrication traditionnelle
Le procédé additif permet de fabriquer des pièces couche par coucheLes méthodes d'usinage soustractif permettent d'enlever de la matière
Pas besoin d'outillage spécifique à la pièceCoûts d'outillage importants pour le moulage, l'usinage
Liberté de conception pour les géométries complexesRestrictions de conception liées à l'accessibilité des outils
Des prototypes rapides en quelques joursMois pour l'outillage des prototypes
Petites séries rentablesDes volumes importants sont nécessaires pour obtenir un bon rapport coût-bénéfice
Déchets de matériaux provenant uniquement des supportsTaux de rebut élevé lors de l'usinage
Assemblages consolidésFabrication et assemblage en plusieurs étapes
Pièces métalliques denses et fonctionnellesUn post-traitement supplémentaire est souvent nécessaire

L'impression 3D de métaux permet des conceptions innovantes, des délais d'exécution plus rapides et une production économique en faible volume. Elle complète plutôt qu'elle ne remplace la fabrication conventionnelle, qui reste plus adaptée aux gros volumes.

Prix de gros : $20/Kg-$500/Kg

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FAQ sur la poudre métallique pour l'impression 3D

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Nous proposons diverses poudres métalliques de haute qualité, notamment de l'acier inoxydable et des alliages à haute température, adaptées à des procédés tels que la fusion sur lit de poudre par laser et par faisceau d'électrons.

Forts d'une grande expertise en matière de fabrication additive métallique, nous utilisons des processus avancés et un contrôle qualité rigoureux pour garantir les propriétés mécaniques et la qualité de la surface des pièces.

Nos dispositifs ont un large éventail d'applications dans des secteurs tels que l'aérospatiale, le médical, l'automobile et bien d'autres encore, offrant des solutions pour des composants métalliques de haute performance dans la fabrication.

Oui, nous fournissons des services d'alliage sur mesure pour répondre aux exigences spécifiques des clients en matière de matériaux.

Nos systèmes SEBM excellent dans la production de pièces métalliques complexes aux propriétés mécaniques exceptionnelles. Ils se caractérisent par un volume de production, une précision et une fiabilité inégalés dans l'industrie.

Oui, notre site Web présente un large éventail de cas d'application démontrant des mises en œuvre réussies de la technologie Metal3DP dans diverses industries.

Prenez contact avec nous et notre équipe vous proposera des solutions et des plans de collaboration sur mesure, en fonction de vos besoins.

Le délai d'exécution des services personnalisés varie en fonction de la complexité du projet. Nous vous fournirons des délais de livraison précis en fonction de vos besoins.

Nous sommes spécialisés dans le frittage sélectif par laser (SLS), la fusion sélective par laser (SLM) et la fusion sélective par faisceau d'électrons (SEBM), entre autres technologies d'impression 3D.

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