L’impression 3D de métaux fait un bond en avant grâce à une nouvelle technologie de flux d’air
Un nouveau système EOS AMCM "AirSword" nettoie littéralement l'air à l'intérieur de la chambre de fabrication, en éliminant la suie et les débris pour permettre des impressions métalliques à une échelle sans précédent.
AMCM, un fabricant d’imprimantes 3D métalliques de grande taille issu d’EOS, a lancé ce qu’il appelle « une percée dans la fabrication additive métallique à grande échelle ». Il s’agit d’un nouveau système de flux de gaz appelé AirSword, qui permet l’impression à très grande échelle par fusion laser sur lit de poudre (LPBF) sans sacrifier la précision ou la qualité de la pièce, selon l’entreprise.
Les technologies de fabrication additive telles que la fusion laser sur lit de poudre et d’autres méthodes basées sur la poudre et le laser sont confrontées à d’importants problèmes de mise à l’échelle. Bien que la technologie LPBF soit connue pour fournir des pièces très détaillées, l’extension de sa zone de construction au-delà de 1 m × 1 m a toujours été limitée par un flux de gaz inadéquat, selon l’AMCM, qui entraîne des turbulences, l’accumulation de fumée et de suie, et des interférences avec la trajectoire du laser.
Le concept AirSword d’AMCM a été conçu pour surmonter ces restrictions. Sur les machines LPBF de grand format, telles que la nouvelle M 8K et la future M 10K de la société, le système fournit un flux de gaz dynamique et multicouche qui couvre l’ensemble de la zone de construction. Un émetteur de gaz central divise le flux en deux courants opposés le long de l’axe de la chambre, poussant la fumée et les débris latéralement vers les tuyaux d’échappement. Cela empêche la fumée de traverser la chambre et d’interférer avec la trajectoire du faisceau laser, même lors de longues impressions.
« Nous avons conçu le concept AirSword à l’aide de simulations approfondies de la dynamique des fluides afin d’optimiser les schémas d’écoulement pour les grandes chambres LPBF », explique Georg Fey, responsable de l’équipe d’application et d’innovation de l’AMCM. « Ces simulations ont guidé la conception des sorties des buses d’écoulement et la dynamique générale de l’écoulement. Le dispositif lui-même est fabriqué sur notre système M 4K, en tirant parti de la liberté de conception de LPBF pour créer une solution de flux de gaz hautement efficace et personnalisée. »
L’un des principaux avantages d’AirSword est sa capacité à maintenir le verre et les optiques laser propres en dirigeant continuellement le flux contre l’accumulation de suie – un problème qui dégrade souvent la fidélité de l’impression dans les constructions à long terme.
Selon l’AMCM, le système M 8K comporte déjà huit lasers de 1 kW avec un lit de poudre de 0,7 m² et un volume de construction de 800 × 800 × 1 200 mm. Le système a été conçu pour des performances industrielles et peut traiter jusqu’à cinq tonnes de poudre tout en maintenant la précision le long de l’axe Z. Le futur système M 10K élargira la gamme de produits de l’AMCM. La future M 10K élargit le plan de travail à une surface de construction totale de 1 000 × 1 000 mm.
En complément d’AirSword, AMCM intègre des modules de contrôle de processus avancés tels que SmartFusion et EOState Exposure OT, qui, selon la société, contribuent à réduire les contrôles de qualité post-construction et à améliorer la surveillance sur site.
AMCM affirme qu’en minimisant les pièces mobiles dans le sous-système de gestion des gaz, AirSword offre un fonctionnement fiable, nécessitant peu de maintenance, tout en préservant la vitesse, la précision et la robustesse qui font du LPBF la méthode préférée pour les pièces métalliques de précision.
« La conception d’un système de cette taille implique un certain nombre de défis », déclare Martin Bullemer, directeur général d’AMCM. « Intégré à des technologies avancées de contrôle des processus telles que SmartFusion et EOState Exposure OT, AirSword améliore l’assurance qualité pendant le processus, réduisant ainsi la nécessité d’effectuer des tests approfondis après la construction. »
Avec l’introduction d’AirSword et la mise à l’échelle des systèmes M 8K / M 10K, AMCM vise à fournir des composants métalliques de plus en plus grands sans compromettre la qualité de la surface ou la productivité.
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Licence : Le texte de l'article "L’impression 3D de métaux fait un bond en avant grâce à une nouvelle technologie de flux d’air" écrit par All3DP Pro est publié sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).