Un guide simple de l’impression 3D de l’aluminium

L’impression 3D de l’aluminium est un procédé qui crée des pièces en aluminium couche par couche à partir de modèles 3D numériques. Avec la demande croissante de pièces légères et performantes, les avantages de l’impression 3D de l’aluminium en termes de flexibilité de conception, de rapidité et de rentabilité sont mis en avant. Elle permet de minimiser le poids sans sacrifier la durabilité, offrant ainsi des économies de carburant significatives, une meilleure performance et un impact environnemental réduit. Cet article présente quelques matériaux courants, méthodes d’impression et applications industrielles de l’impression 3D de l’aluminium.

Source: https://www.youtube.com/watch?v=8YwlenA4bdg

Variétés d’aluminium : différents matériaux en aluminium

L’alliage d’aluminium le plus couramment utilisé en fabrication additive est de loin l’AlSi10Mg, un alliage d’aluminium durci par vieillissement, offrant une bonne dureté, résistance et ténacité dynamique, traditionnellement utilisé comme alliage de fonderie. Les poudres à base d’AlSi10Mg sont couramment utilisées en fabrication additive, et les composants finaux présentent une haute résistance à la corrosion, une faible densité et une grande résistance mécanique.

Alliages d’aluminium courants

2. Al6061

Composition :

Contient du silicium et du magnésium, avec une petite quantité de cuivre, de manganèse et de chrome.

Performances :

L’alliage 6061 possède une bonne résistance mécanique, une excellente résistance à la corrosion et une bonne soudabilité. Il est donc largement utilisé dans de nombreux secteurs industriels. Sa résistance et sa durabilité sont idéales pour les pièces devant supporter de fortes charges.

3. Al2024

Composition :

Avec le cuivre comme principal élément d’alliage, il présente une grande résistance et une bonne résistance à la fatigue.

Performances :

L’alliage 2024 a une résistance à la traction extrêmement élevée et une bonne résistance à la fatigue. Il est souvent utilisé dans des applications nécessitant une grande solidité et durabilité. Son inconvénient est sa faible résistance à la corrosion, nécessitant souvent une protection par revêtement.

4. Al7075

Composition :

Avec le zinc comme principal élément d’alliage, il est adapté aux applications nécessitant haute résistance et bonne résistance à la corrosion.

Performances :

L’alliage 7075 est le plus résistant parmi les alliages d’aluminium. Sa résistance se rapproche de celle de certains aciers, tout en conservant la légèreté de l’aluminium. Il possède une bonne résistance à la corrosion et à la fatigue, et est souvent utilisé pour des applications soumises à de fortes charges.

5. Al1050

Composition :

Aluminium presque pur, avec une excellente conductivité électrique et une bonne résistance à la corrosion.

Performances :

L’alliage 1050 a une faible résistance mécanique, mais une conductivité électrique et une résistance à la corrosion très bonnes. Il convient aux applications qui ne nécessitent pas une grande solidité mais requièrent une bonne résistance à la corrosion et une bonne conductivité.

Méthodes d’impression 3D de l’aluminium

Fusion sélective par laser (SLM) : Cette technologie utilise un laser haute puissance pour fondre et fusionner la poudre d’aluminium couche par couche.

Fusion par faisceau d’électrons (EBM) : Processus similaire au SLM, mais utilise un faisceau d’électrons pour fondre la poudre métallique.

Modélisation par dépôt de filament fondu (FDM) : Bien que moins courante pour l’aluminium, certaines machines utilisent des fils d’aluminium ou des matériaux composites pour créer des pièces.

Binder Jetting (jet de liant) : Ce procédé utilise un liant liquide pour assembler les poudres métalliques, qui sont ensuite frittées pour obtenir la pièce finale.

Chaque méthode présente des avantages uniques, SLM et EBM étant les plus utilisées pour l’impression 3D industrielle de l’aluminium, grâce à leur grande précision et leur capacité à réaliser des géométries complexes.

Principales applications de l’impression 3D de l’aluminium

L’industrie aérospatiale nécessite des composants légers, durables et performants. L’impression 3D de l’aluminium permet de fabriquer des pièces complexes telles que des moteurs, des supports et des éléments de fuselage. Boeing utilise l’impression 3D pour créer des pièces en aluminium sur ses avions, satellites et hélicoptères. L’impression 3D avec des alliages d’aluminium revêtus de nanoparticules spécialement sélectionnées lors du refroidissement permet de produire des alliages à haute résistance pouvant être soudés sans fissures thermiques. Cette technologie révolutionnaire pourrait permettre de réaliser des fuselages plus légers et de faire voler les avions plus loin tout en consommant moins de carburant. Airbus utilise un alliage d’aluminium moderne développé spécifiquement pour la fabrication additive dans l’A350 XWB et d’autres avions. Il utilise également des pièces en aluminium imprimées en 3D dans ses satellites de communication, qui contiennent plus de 500 pièces fabriquées par impression additive.

Source: https://3dprint.com/63169/airbus-a350-xwb-3d-print/

Dans le secteur automobile, l’impression 3D de l’aluminium est utilisée pour produire des pièces légères afin d’améliorer l’efficacité énergétique et de réduire les émissions. Parmi les exemples figurent les pièces de moteur, les systèmes d’échappement et les pièces personnalisées pour voitures haute performance. Porsche a équipé sa GT2 RS de pistons en aluminium imprimés en 3D, augmentant la puissance de 30 chevaux sur le moteur bi-turbo de 700 chevaux tout en améliorant l’efficacité et les performances du véhicule. De son côté, Mercedes-Benz imprime en 3D des pièces de rechange en aluminium pour sa gamme de camions et de voitures afin de garantir une meilleure sécurité routière. L’impression 3D d’aluminium gagne également en popularité pour les pièces de rechange après-vente. Les restaurateurs automobiles du monde entier utilisent l’aluminium imprimé en 3D lorsque les pièces d’origine ne sont plus disponibles.

Que vous soyez dans l’industrie aérospatiale, automobile, des dispositifs médicaux ou des biens de consommation, l’impression 3D de l’aluminium permet de produire des pièces légères, complexes et performantes qui étaient auparavant impossibles ou trop coûteuses à fabriquer avec des méthodes traditionnelles. En choisissant des services professionnels d’impression 3D de l’aluminium, les entreprises peuvent exploiter tout le potentiel de la fabrication additive et rester compétitives sur un marché en constante évolution. Pour les services d’impression métallique et le traitement CNC de l’aluminium, il est recommandé d’essayer les services de JLC3DP et de téléverser votre modèle pour obtenir un devis.