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Fabrication additive : MBJ, un procédé plein d’atouts

C’est la technologie mise en œuvre sur les deux machines de l’unité de production à dispositif partagé du Cetim à Cluses et Saint-Étienne. Le procédé du Metal Binder Jetting (MBJ), qui ne met pas en œuvre de fusion de la poudre métallique, permet de fabriquer en série des pièces de grande précision aux états de surface fins. Décryptage.

 

Précision, états de surface fins des pièces réalisées, compatibilité avec la (petite) série…. La technologie d’impression 3D métal Metal Binder Jetting (MBJ), mise en œuvre dans le cadre d’une unité de production à dispositif partagé du Cetim à Cluses (Haute-savoie) et Saint-Étienne (Loire), bénéficie d’atouts maîtres face à d’autres technologies de fabrication additive.

 

Une production en deux étapes

Généralement utilisé pour des pièces complexes en petite et moyennes séries, cette technologie utilise un principe de mise en forme sans fusion des poudres métalliques. Le procédé se décompose en deux grandes étapes.

La première étape donne sa forme à la pièce en produisant une pièce dite « à vert » : la forme de la pièce est réalisée par une « imprimante » qui projette couche après couche un liant, sur un lit de poudre métallique, afin d’agglomérer les particules métalliques qui constituent la forme de la pièce. Ce liant est projeté par des têtes d’impression, qui balayent l’ensemble du lit de poudre et le déposent uniquement là où les poudres doivent être agglomérées. La forme des pièces est ainsi « imprimée ».
Les pièces une fois constituées sont extraites de la machine dans leur gangue de poudre avant d’être placées dans une étuve qui permettra de solidifier le liant et d’obtenir, après dépoudrage, les pièces souhaitées.

La seconde étape donne à la pièce ses caractéristiques définitives en frittant la poudre métallique. Le liant est éliminé pendant ce cycle de traitement thermique qui confère aux pièces leurs caractéristiques mécaniques définitives. Au cours de cette opération les pièces « à vert » subissent un retrait dimensionnel maîtrisable. Des traitements thermiques complémentaires peuvent également garantir une absence de porosité dans la pièce.

 

Des records de productivité

Cette technologie permet de s’affranchir des problématiques inhérentes à d’autres procédés. Des pièces complexes peuvent ainsi être produites, mais l’absence de support de fabrication, de liaison de la pièce à un plateau, évite le recours à un traitement thermique de détensionnement ainsi qu’à des opérations de séparation des pièces du plateau de fabrication…et le surfaçage de ce dernier avant sa réutilisation. Le résultat : un meilleur état de surface et de meilleures qualités dimensionnelles que d’autres procédés. De plus, les possibilités d’empilage des pièces dans leur support de production, ainsi que la vitesse de dépôt du liant offrent une productivité inédite en fabrication additive.

Les matériaux disponibles pour ce procédé (ou plutôt le couple matériau / liant) sont encore peu nombreux mais devraient prochainement s’étoffer.

A noter : quelle que soit la technologie de fabrication additive utilisée, un usinage de finition des surfaces fonctionnelles des pièces est nécessaire pour atteindre les caractéristiques dimensionnelles ainsi que les états de surface attendus. Ces technologies constituent un « plus » à l’offre de produits et services que proposent les industriels à leurs donneurs d’ordres.

 

Retrouvez plus d’informations sur l’UPDP de Cluses et Saint-Étienne sur notre site, rubrique « Actualité ».

Sur la chaine Youtube Cetim France, notre Zoom Techno Fabrication additive revient en détail et en images sur l’intérêt de cette technologie pour les industriels.

 

(23/05/2019)

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