Technologie qui s'industrialise désormais, l'impression 3D métal est au coeur de toutes les attentions du Centre technique des industries mécaniques qui a lancé de nouveaux modules de formation, avec des démonstrations sur des machines de production.

Au Cetim, on a bien conscience que la fabrication additive est une technologie qui, désormais, s’est industrialisée. C’est la raison pour laquelle le Centre technique des industries mécaniques avait lancé un module de formation (PR02) axé sur les procédés et les applications métal, céramiques et polymères. Formation,  » qui établit un état de l’art de ce domaine « , souligne le centre fondé en 1965.  » Il y a de plus en plus d’industriels qui connaissent les rudiments de ces techniques et veulent aller plus loin, notamment en conception « , explique Florence Doré, responsable d’études et d’affaires au Cetim.
Afin de répondre aux besoins réels des industriels,  » à chaque étape de la chaîne de valeur « , trois modules complémentaires ont été créés. Soulignons que la formation généraliste a évolué (devenant PR03), en intégrant des démonstrations sur des machines de production, et s’adresse  » à ceux qui veulent découvrir le champ des possibles avec ces technologies, dans le monde métallique comme dans les polymères « , peut-on lire dans le Cetim Info de décembre 2016. Dans le premier module PR04, orienté sur la démarche de conception des pièces en fabrication additive métallique, il est question de méthodologie de conception, d’analyse fonctionnelle, d’optimisation topologique, de chaînage numérique, de prise en compte des contraintes liées au procédé, notamment la mise en place de la pièce sur la machine.  » Les points clés y sont décortiqués en s’appuyant sur des cas concrets « , précise-t-on au Cetim.

Métallurgie des poudres
Le second module,  »matériau/procédé » porte sur la métallurgie des poudres, où il est nécessaire de comprendre et maîtriser la fusion laser d’un lit de poudre (LBM). Quant au module PR06,  »fabrication additive : comment l’intégrer dans votre production ? », il vise plutôt les chefs d’entreprises. Selon le Cetim, cette formation s’attache à  » évaluer les impacts économique et organisationnel de la fabrication additive métallique dans l’entreprise et apporte des clés pour bien conduire un projet d’intégration « . Pour Mme Doré,  » il est prérequis de suivre PR03 avant PR04 et PR05 « . Et d’ajouter :  » Mais il n’y a pas d’ordre particulier à respecter pour ces formations. Le parcours dépendra du profil et des projets des participants.  »
Si les premières sessions sont programmées depuis ce mois mars 2017, le Cetim annonce de nouveaux modules, focalisés sur les posttraitements (traitements thermiques, nettoyage, dépoudrage, finition…) et le contrôle (géométrie et santé matière, notamment grâce à la tomographie) des pièces produites, qui seront lancés au plus tard en 2018.
Le centre spécialisé dans la recherche technologique et organisationnelle, dont le siège est à Senlis (Oise), projette également d’intégrer d’autres procédés, comme la technologie de fusion de lit de poudre par faisceau d’électrons (EBM), avec les centres associés au Cetim et d’autres partenaires.

Le traitement thermique pour éliminer certaines contraintes
Précisant que la fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre métal induit des contraintes résiduelles, qui peuvent engendrer des déformations, voire des fissurations et un abaissement des propriétés mécaniques des pièces (notamment en fatigue), le Cetim met en évidence l’intérêt des traitements thermiques pour maîtriser ces contraintes.
En étudiant les matériaux comme le titane TA6V ELI et l ‘acier maraging 300 (X3NiCoMoTi19-9-5), le Centre technique des industries mécaniques a évalué la réduction des contraintes,  » ce qui permet d’établir des choix de traitements adaptés en fonction des besoins fonctionnels « , précise-t-il.
Le centre technique explique que la réalisation des mesures de contraintes résiduelles de pièces réalisées en fabrication additive présente certaines spécificités. D’après le Cetim, la diffraction des rayons X est bien trop superficielle, car la fabrication additive tend à créer en surface un état de contrainte non représentatif du coeur (rugosité très forte, métallurgie parfois différente du coeur, histoire thermique différente, etc.).
En résumé, la structure de veille technologique souligne qu’il faut  » se méfier d’interprétations trop rapides de résultats obtenus par diffraction des rayons X « . Mais que  » le perçage incrémental apparaît comme une méthode robuste et permettant une bonne interprétation de l’état de contrainte « .

Pour aller plus loin : Cetim.fr, rubrique Mécathèque (Réf. : S1854)