ultimaker et l’impression metal
Cet article a pour objectif de vous montrer un cas concret d’impression métallique afin de vous expliquer son fonctionnement ainsi que de vous présenter le « metal expansion kit » de chez UltiMaker.
Ultimaker metal expansion kit
Processus général
- Impression de la pièce verte
- Composé de 90% de poudre métallique / 10% de liant polymère.
- Cura surdimensionne la pièce par anticipation de la réduction de volume due au post-traitement.
- Adapté pour la fabrication de petites pièces (100*100*100mm) et épaisseur de paroi de 25mm maximum.
- Ce processus n’est pas utilisé pour de la production en série.
- Envoi de la pièce à BASF
- Déliantage et frittage (formation de la pièce brune puis de la pièce finale).
- La pièce prend les dimensions souhaitées.
- Pièce 100% inox métallique (17-4PH).
- Renvoi sous 10 jours ouvrés
La mise en place
Les print cores A-A ou B-B initialement installés sont adaptés à de l’impression de PLA, de PETG ou encore d’ABS. Or, pour imprimer du métal avec son support il faut utiliser les print cores C-C et D-D. C’est pourquoi, il faut changer les print cores, pour installer le kit . De plus, il faut faire la mise à jour du firmware et de Cura à la version 5.2.
Une fois ces étapes réalisées vous serez opérationnels pour commencer l’impression 3D métal.
Les avantages
Ce kit offre de nombreux avantages d’un point de vue du software, du coût et de la modularité.
Pour le software, vous aurez accès à des optimisations logicielles, à des services de post-traitement ainsi que des formations en ligne. De plus, vous pouvez économiser jusqu’à 90% du coût de fabrication de la pièce par rapport à une production par usinage classique. Enfin, il vous suffit de changer quelques éléments afin de passer d’une impression plastique à une impression métallique en fonction de votre besoin.
Les filaments utilisés
Le kit fourni deux bobines :
- BASF Forward AM Ultrafuse® 17-4 PH (1kg) ;
- BASF Forward AM Ultrafuse® Support Layer (300g).
La première est un composite de 90% de poudre métallique et de 10% de polymère servant de liant. Après le post-traitement, la pièce obtenue est en acier inoxydable.
La deuxième est un filament composite POM (Polyoxyméthylène) servant de support pour la pièce métallique.
le processus de fabrication – cas concret
Impression de la « pièce verte »
L’impression 3D métal se fait avec un filament composé de poudre métallique et de polymère. Au moment de l’impression, la pièce est un peu plus volumineuse que la pièce finale à laquelle on aura enlevé le polymère. En sortant de l’imprimante, la pièce est dite « verte » .
Le polymère a un rôle de liant et un post traitement est nécessaire afin d’avoir une pièce 100% métallique inox.
Le déliantage – Formation de la « pièce brune »
Comme son nom l’indique, cette étape, réalisée par BASF, sert à retirer le liant polymère de l’impression. Pour ce faire la pièce va subir un traitement thermochimique. Concrètement, la pièce est chauffée dans un four et est mise au contact avec du nitrite gazeux sous atmosphère d’azote. A la fin de cette première étape de post-traitement, la pièce est dite « brune » .
Le frittage – Formation de la pièce finale
Le frittage est un autre procédé thermique permettant de souder les grains d’une poudre métallique entre eux. Cela a pour effet de réduire considérablement la porosité initiale due au retrait du liant et donc de consolider la pièce. A la fin du frittage vous vous retrouvez donc avec votre pièce métallique finie.
Les étapes de déliantage et frittage sont réalisées par BASF et la pièce est renvoyée dans un délai de 10 jours ouvrés.
En bref
Le kit « Metal expansion » d’UltiMaker vous offrira la possibilité de passer de l’impression plastique à l’impression en métal rapidement et à faible coût. Vous n’avez qu’à vous occuper de l‘impression de la pièce verte. Les étapes de post traitement de frittage et de déliantage seront réalisés par BASF
