Solution de jet de liant métallique (MBJ)

Vue d'ensemble de la solution Metal Binder Jet

Jetting de liant métallique (MBJ) est une technologie d'impression 3D révolutionnaire qui permet de créer des pièces métalliques complexes en liant des particules de poudre métallique couche par couche. Cette approche innovante transforme le paysage de la fabrication, offrant des avantages significatifs en termes de flexibilité de conception, de vitesse de production et de rentabilité.

Contrairement à d'autres techniques de fabrication additive, le Binder Jetting ne repose pas sur la fusion de la poudre métallique. Au lieu de cela, un liant liquide est déposé de manière sélective sur un lit de poudre métallique, formant une couche de la forme souhaitée. Ce processus est répété, construisant la pièce couche par couche jusqu'à ce qu'elle soit complète. Après l'impression, la pièce subit une étape de post-traitement, telle que le frittage, pour fusionner la poudre en une pièce métallique solide.

Principales caractéristiques de la projection de liants métalliques

• Pas de chaleur: Élimine les contraintes thermiques et les distorsions communes aux autres méthodes d'impression 3D.
• Vitesse élevée: Des temps de production plus rapides par rapport aux méthodes traditionnelles.
• Rentabilité: Réduction des déchets de matériaux et de la consommation d'énergie.
• Flexibilité de la conception: Capable de produire des géométries complexes qui sont difficiles ou impossibles à réaliser avec les techniques conventionnelles.

Types et caractéristiques des poudres métalliques pour la projection de liants

Les poudres métalliques sont essentielles à la réussite du processus de projection de liant. Nous aborderons ici les modèles de poudres métalliques spécifiques, leurs compositions, leurs propriétés et leurs caractéristiques.

Poudre de métal	Composition	Propriétés	Caractéristiques
Acier inoxydable 316L	Fer, chrome, nickel, molybdène	Résistance élevée à la corrosion, bonnes propriétés mécaniques	Idéal pour les applications médicales et alimentaires
Acier inoxydable 17-4 PH	Fer, chrome, nickel, cuivre	Haute résistance, bonne résistance à la corrosion, traitement thermique	Utilisé dans les industries aérospatiale et automobile
Inconel 625	Nickel, chrome, molybdène, niobium	Excellente résistance aux hautes températures, résistance à l'oxydation	Convient aux industries aérospatiales et chimiques
Inconel 718	Nickel, chrome, fer, niobium, molybdène	Haute résistance aux températures élevées, bonne résistance à la corrosion	Préférence pour l'aérospatiale et les turbines à gaz
Cobalt-Chrome	Cobalt, chrome, molybdène	Résistance élevée à l'usure, biocompatibilité	Utilisé dans les implants médicaux et les restaurations dentaires
Aluminium 6061	Aluminium, magnésium, silicium	Légèreté, bonnes propriétés mécaniques, résistance à la corrosion	Courant dans les industries automobile et aérospatiale
Titane Ti-6Al-4V	Titane, Aluminium, Vanadium	Rapport résistance/poids élevé, résistance à la corrosion, biocompatibilité	Largement utilisé dans les secteurs médical et aérospatial
Cuivre	Cuivre pur	Excellente conductivité thermique et électrique	Utilisé dans l'électronique et les échangeurs de chaleur
Bronze	Cuivre, étain	Bonne résistance à l'usure, bonne usinabilité	Souvent utilisé pour des restaurations artistiques et historiques
Acier à outils (M2)	Fer, tungstène, molybdène, chrome	Dureté élevée, résistance à l'usure	Convient aux outils de coupe et aux matrices

Applications des solutions de projection de liants métalliques

La projection de liant métallique offre des applications polyvalentes dans diverses industries. Voici l'impact qu'elle a sur différents secteurs :

L'industrie	Applications	Avantages
Aérospatiale	Aubes de turbines, composants structurels	Pièces légères et très résistantes, souplesse de conception
Automobile	Composants du moteur, supports, engrenages	Poids réduit, géométries complexes, prototypage rapide
Médical	Implants, instruments chirurgicaux	Matériaux biocompatibles, conceptions personnalisées
Soins dentaires	Couronnes, bridges, prothèses dentaires	Précision, personnalisation, production rapide
Biens de consommation	Bijoux, lunettes, pièces sur mesure	Liberté de conception, personnalisation, production rentable
Industriel	Outillage, montages, moules	Pièces durables et performantes, délais d'exécution rapides
Électronique	Dissipateurs thermiques, connecteurs, boîtiers	Gestion thermique efficace, conceptions précises
L'énergie	Composants de turbines, échangeurs de chaleur	Résistance aux hautes températures, durabilité

Spécifications, tailles, qualités et normes

Il est essentiel de comprendre les spécifications, les tailles, les qualités et les normes des poudres métalliques et du processus de projection de liant pour obtenir les résultats souhaités.

Poudre de métal	Gamme de tailles (µm)	Grade	Normes
Acier inoxydable 316L	15-45	ASTM F138	ASTM, ISO 5832-1
Acier inoxydable 17-4 PH	20-53	ASTM A564	ASTM, SAE AMS 5643
Inconel 625	15-45	ASTM B443	ASTM, UNS N06625
Inconel 718	15-53	AMS 5662	ASTM, AMS 5663
Cobalt-Chrome	20-50	ASTM F75	ISO 5832-4, ASTM F1537
Aluminium 6061	20-63	ASTM B209	ASTM, SAE AMS 4027
Titane Ti-6Al-4V	15-45	ASTM F136	ASTM, ISO 5832-3
Cuivre	15-45	ASTM B152	ASTM, UNS C11000
Bronze	20-63	ASTM B584	ASTM, UNS C83600
Acier à outils (M2)	15-45	ASTM A600	ASTM, UNS T11302

Fournisseurs et détails des prix

Il est essentiel de trouver le bon fournisseur et de comprendre les détails des prix pour établir le budget et planifier le projet.

Fournisseur	Poudres métalliques proposées	Prix (par kg)	Informations sur le contact
Sandvik	Aciers inoxydables, aciers à outils, alliages de titane	$100 – $250	www.materials.sandvik/contact
Höganäs	Aciers inoxydables, aciers à outils, bronze	$80 – $200	www.hoganas.com/contact
Additif pour charpentier	Alliages de nickel, alliages de titane, aciers inoxydables	$120 – $300	www.carpenteradditive.com/contact
GKN Additive	Aciers inoxydables, aciers à outils, cuivre	$90 – $220	www.gknpm.com/contact
AP&C (GE Additive)	Alliages de titane, alliages d'aluminium, alliages de nickel	$150 – $350	www.ge.com/additive/contact
Technologie LPW	Aciers inoxydables, alliages de nickel, cobalt-chrome	$130 – $320	www.lpwtechnology.com/contact
TLS Technik	Aciers à outils, aciers inoxydables, alliages de nickel	$110 – $270	www.tls-technik.de/contact
Technologie des poudres Praxis	Alliages d'aluminium, aciers inoxydables, bronze	$85 – $210	www.praxispowdertech.com/contact
Arcam (GE Additive)	Alliages de titane, cobalt-chrome, alliages de nickel	$140 – $330	www.arcam.com/contact
Oerlikon Metco	Alliages de nickel, alliages de titane, aciers inoxydables	$120 – $310	www.oerlikon.com/metco/contact

Comparaison des avantages et des inconvénients : avantages et limites

La projection de liants métalliques, comme toute technologie, a ses avantages et ses inconvénients. Comparons les avantages et les limites afin d'obtenir une vision équilibrée.

Aspect	Avantages	Limites
Flexibilité de la conception	Permet de créer facilement des géométries complexes	Limité par la taille du lit de poudre
Vitesse de production	Production plus rapide que les méthodes traditionnelles	Peut nécessiter un post-traitement
Utilisation des matériaux	Déchets minimaux, utilisation efficace des matériaux	Limité à des poudres métalliques spécifiques
Rapport coût-efficacité	Réduction de la consommation d'énergie et des coûts des matériaux	Coûts d'installation initiaux élevés
Stress thermique	Pas de distorsion thermique	Nécessite un contrôle minutieux du liant et de la poudre
Finition de la surface	Bonne finition de la surface telle qu'imprimée	Certaines applications peuvent nécessiter une finition supplémentaire
Propriétés mécaniques	Comparable aux matériaux forgés	Le processus de frittage peut avoir un impact sur les propriétés finales

FAQ

Qu'est-ce que la projection de liant métallique ?

Le jet de liant métallique est un processus de fabrication additive dans lequel un liant liquide est utilisé pour lier des couches de poudre métallique afin de former des pièces métalliques complexes.

Qu'est-ce que la projection de liant métallique ?

Le jet de liant métallique est un procédé d'impression 3D qui utilise un liant liquide pour coller de manière sélective des particules de poudre métallique, couche par couche, afin de construire un objet en 3D. Le fonctionnement est similaire à celui d'une imprimante à jet d'encre, mais au lieu d'utiliser de l'encre sur du papier, on utilise un liant sur de la poudre métallique.

Comment cela fonctionne-t-il ?

1. Créer un modèle 3D : Concevez votre pièce à l'aide d'un logiciel de CAO.
2. Découper le modèle en tranches : Préparez le modèle pour l'impression en le découpant en fines couches.
3. Impression :
   • Une fine couche de poudre métallique est étalée sur une plate-forme.
   • Une tête d'impression à jet d'encre dépose du liant sur la poudre, faisant adhérer les particules selon le modèle tranché.
   • La plate-forme s'abaisse et une nouvelle couche de poudre est répandue.
   • Ce processus se répète, construisant la pièce couche par couche.
4. Post-traitement :
   • La pièce imprimée est fragile et nécessite une étape d'épuisement du liant pour éliminer le liant temporaire.
   • Enfin, la pièce est frittée dans un four à haute température pour fusionner les particules de métal et obtenir la résistance et la densité finales.

Quels sont les avantages de la projection de liant métallique ?

• Impression plus rapide : Par rapport à d'autres méthodes d'impression 3D de métaux telles que la fusion laser sur lit de poudre, la projection de liant peut être nettement plus rapide.
• Potentiel de production de masse : La projection de liant est bien adaptée à la production de grands volumes en raison de sa rapidité et de la possibilité d'imprimer des géométries complexes.
• Gamme de matériaux élargie : Il peut travailler avec une grande variété de poudres métalliques, y compris l'acier inoxydable, l'inconel et le titane.

Quelles sont les limites de la projection de liant métallique ?

• La force de la pièce : Bien que le frittage renforce les pièces, celles-ci peuvent ne pas être aussi solides que celles fabriquées à l'aide d'autres techniques de fabrication additive de métaux.
• Finition de la surface : L'état de surface des pièces traitées au jet de liant peut être plus rugueux que celui obtenu par d'autres méthodes. Des techniques de post-traitement telles que l'usinage peuvent être nécessaires pour obtenir une finition plus lisse.

Quelles sont les applications de la projection de liants métalliques ?

• Composants aérospatiaux : Pièces légères et complexes pour les avions et les engins spatiaux.
• Dispositifs médicaux : Implants et outils chirurgicaux sur mesure.
• Pièces automobiles : Prototypes et production de faibles volumes de composants complexes.

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