Imprimer en 3D des pièces alu

Une start-up belge propose une solution en fabrication additive pour les pièces en aluminium par dépôt de métal en fusion.

La start-up belge Valcun est localisée à Gand, en Belgique, dans la partie flamande. Deux ingénieurs, Jonas Galle et Jan De Pauw, avaient besoin, pendant leurs études, de pièces en aluminium. Ils se sont dits que le frittage laser coutait très cher, alors pourquoi ne pas les faire en FDM. Le temps de la réflexion et cinq ans de développement ont permis de présenter pour la première fois au salon Formnext, en novembre 2023, la machine de fabrication additive Minerva. La société a développé un certain nombre de brevets. Pour le moment, la start-up est focalisée sur l’utilisation de l’aluminium 5000 (aluminium et magnésium), 6000 (aluminium, magnésium et silicium) et 7000 (aluminium, zinc et magnésium).

Minerva pour la fabrication additive d’aluminium.

Le procédé

Le dépôt de métal fondu est la technologie disruptive de fabrication additive métallique proposée par Valcun. Les pièces sont produites directement avec du métal liquide. Le métal en fusion ne reste pas longtemps à l’état liquide. Il est poussé à travers une étroite buse au fond de la chambre de chauffe, agissant comme un tube de pommade de haute technologie pour le métal en fusion. Ce procédé est conçu pour s’intégrer facilement dans n’importe quel environnement de production et de recherche.

Schéma du dépôt de métal en fusion.

Dans le dépôt de métal en fusion (MMD), le filament est acheminé par un dispositif d’alimentation vers la chambre de chauffe. Le métal est fondu dans celle-ci. La chambre est équipée d’une buse au fond de laquelle le métal liquide est extrudé. Le métal extrudé fusionne avec la couche précédente (ou substrat), construisant ainsi la pièce. À la fin du processus, la pièce peut être facilement détachée du substrat. Cette technologie a été mise au point dans un souci de productivité élevée.

La technologie MMD (Molten Metal Deposition) réduit ou élimine de nombreuses étapes de pré et de post-traitement. Les étapes restantes peuvent être entièrement automatisées dans une usine sans lumière. Le secret de la technologie est dans la tête de la machine et celle-ci peut se mettre sur un robot pour fabriquer des pièces plus grandes. Le changement de substrat prend moins de 20 secondes. Le détachement de la pièce du substrat s’effectue facilement. Il n’y a pas d’enlèvement des structures de support en raison des porte-à-faux élevés.

L’intérêt de la technologie

On part d’un fil qu’utilisent les soudeurs, une bobine de fil, d’aluminium à ce jour. La machine a un système de creuset qui fait fondre le fil et qui le dépose en filament comme un principe FDM. On peut trouver plusieurs intérêts. Économique, car la matière est moins chère que de la poudre qui est un matériau transformé et pas d’utilisation de laser. Le soudage est facilité puisque qu’on utilise du fil standard. L’utilisation de métal recyclé est possible. Sans poudre, l’environnement de travail est moins contraignant, plus sain et plus sécuritaire (pas d’inhalation, pas d’explosion et pas besoin de locaux spéciaux). La start-up affirme que les temps de fabrication sont beaucoup plus courts, dix fois plus rapides que la technologie laser sur lit de poudre.