Qu'est-ce que l'effet de rétrécissement en projection de liant métal ?

En effet, il existe un effet de retrait ou de rétrécissement sur nos matériaux Acier/Bronze 420SS/BR et acier inoxydable 316 imprimés via la technologie projection de liant. Cet effet de rétrécissement est en moyenne de 20%.

 

Le phénomène de retrait se déroule comme suit: le métal imprimé est une base de poudre métallique, collée avec un liant dans l'imprimante 3D, puis soumis à un cycle thermique. Dans la première étape de ce cycle, le liant est éliminé (il fond et calcine). La pièce est à ce stade un assemblage de grains métalliques qui tiennent ensembles et conservent la forme de la pièce. Dans les interstices entre les grains, il n'y a plus rien d'autre que de l'air. La pièce ressemble à un pâté de sable sur la plage, qui a séché au soleil : il a encore la forme d'origine, mais il n'existe aucun lien entre les grains de sable, les uns aux autres.

 

La deuxième étape consiste à faire fondre ces grains pour qu'ils se soudent les uns aux autres. Puisque les grains d'origine étaient ronds et avec des interstices, quand ils se soudent les uns aux autres, cela crée une réduction de taille et la pièce finale ne contient presque plus de porosité.

 

En pratique, la maîtrise de ce cycle thermique est la chose la plus compliquée de ce procédé : un procédé mal réglé fait s'effondrer la pièce. C'est l'équivalent de ce qui se fait en métallurgie des poudres (frittages classiques).

 

Pour votre information, ce retrait très important (18 à 20%) est compensé à l'impression, les pièces sont fabriquées plus grandes que le fichier. Néanmoins, il est impossible aujourd'hui de prévoir précisément comment la pièce va se retirer, sachant que certaines parties de la pièces vont se retirer plus que d'autres, alors que la compensation du retrait est faite "en moyenne".

 

Puisque nous faisons des pièces uniques, ou en petites séries, nous ne pouvons pas garantir de meilleure tolérance.

 

Si vous êtes intéressé par la précision de votre pièce, nous vous recommandons d'utiliser l'acier inoxydable 316L obtenue via la technologie DMLS, fusion laser dont la tolérance est de +/- 0,2 mm.

 

Une approche plus fastidieuse serait de faire un prototype, de le mesurer, et de compenser exactement les déformations mesurées. De manière itérative, en quelques essais, nous arriverions à une meilleure précision sur cette géométrie mais nous ne descendrons pas au centième, ni même au dixième.