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Le meilleur des deux mondes: quand la fabrication additive n’est-elle pas l’impression 3D et vice-versa?

Parfois, il est difficile de tracer la ligne entre ce qui est et ce qui n’est pas l’impression 3D. Prenez les technologies LOM puis Mcor, toutes deux décrites comme de l’impression 3D, mais si une définition courante de ce terme est «un processus qui fabrique des géométries en ajoutant du matériau couche par couche», ces technologies de stratification de feuille peuvent commencer par ajouter des couches, mais la géométrie est créé en soustrayant du matériau.

La définition et la catégorisation des technologies peuvent être compliquées, mais dans le grand schéma des choses, tout ce qui compte, c’est que les pièces sont adaptées à l’usage. Ultima Forma est une société de formage de métaux qui s’est séparée de l’Université Queen Mary de Londres en 2017 avec un nouveau processus d’électrodéposition qu’elle décrit comme une fabrication additive métallique, mais assez différente de l’impression 3D.

La technologie d’Ultima Forma dépose le métal atome par atome sur une surface pour fabriquer des composants de forme complexe, multifonctionnels, légers et de haute performance en forme de filet. Bien que cette technologie ne soit peut-être pas l’impression 3D selon les définitions les plus strictes, Ultima Forma exécute un mélange de cire-PLA à travers une machine FFF de style TRILAB DeltiQ 2 delta, pour la majorité de son outillage.

Contrairement à de nombreux processus de fabrication qui utilisent une cire comme l’impression 3D pour l’outillage, l’outillage d’Ultima Forma n’est pas toujours sacrificiel, le processus d’électrodéposition Ultima Forma fait pousser des pièces dans des réservoirs, ce qui entraîne de faibles contraintes résiduelles. La finition de surface est directement liée à l’outillage puisque le processus atome par atome se dépose directement sur la surface de l’outillage. Aucune presse de grande taille ou outil chauffé n’est nécessaire et la pièce entière est produite en même temps – de l’intérieur à l’extérieur de la surface.

En tant que membre de l’incubateur d’entreprises de l’Agence spatiale européenne à Harwell, l’un des domaines d’intervention d’Ultima Forma consiste à remplacer les assemblages métalliques des satellites par une pièce multifonctionnelle intégrée, ce qui réduit le poids et le temps d’assemblage.

En règle générale, les métaux de transition et les métaux nobles sont utilisés pour «faire croître» des pièces, grâce à quoi le contrôle de la micro-structure Ultima Forma peut créer des propriétés améliorées qui peuvent être modifiées sur une seule pièce. Les pièces ne sont pas des alliages, mais des stratifiés de matériaux différents. En contrôlant la superposition de matériaux différents, les propriétés des matériaux formés peuvent être modifiées sur des plages relativement larges par rapport aux alliages métalliques conventionnels.

Cette innovation permet d’adapter les propriétés du matériau à la conception mécanique spécifique. Les propriétés des matériaux peuvent être modifiées au sein d’un composant pour produire des composants multifonctionnels comme une seule entité sans qu’il soit nécessaire de joindre ou d’assembler des matériaux différents ensemble. L’augmentation de la résistance spécifique est souvent un avantage et le contrôle des propriétés locales offre un avantage majeur pour les applications d’ingénierie avancées.

Les propriétés athermiques sont possibles car la microstructure ne se décompose pas avant 600 ° C, ce qui rend les pièces adaptées aux applications à haute température. Pour chaque composant, Ultima Forma peut adapter la solution chimique et électrique à chaque conception de pièce et aux spécifications de l’utilisateur. Le processus de fabrication additive par électroformage permet à Ultima Forma de faire croître des structures métalliques sur des matériaux dissemblables tant qu’ils peuvent résister à des solutions acides. Par exemple; céramiques, polymères, composites et raccords métalliques préformés, permettant de former des composants et des assemblages hybrides en une seule structure.

D’autres métaux peuvent être cultivés avec des essais de processus de pré-conditionnement séparés en cours et Ultima Forma travaille avec l’Université QueenMary de Londres pour comprendre les limites des polymères imprimés en 3D pour l’outillage, en étudiant en particulier les limites des tolérances et les caractéristiques topologiques pour éclairer les directives de conception.

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