LA FABRICATION DE COMPOSANTS PAR FUSION SELECTIVE PAR LASER (SLM)

Ce procédé de fabrication additive a été développé et breveté en 1997. Son brevet ayant expiré en 2017, il gagne depuis en qualité, en précision et trouve ainsi de nouveaux domaines d’application. Les medtechs et l’industrie aéronautique et aérospatiale furent les premières à s’approprier cette technologie. Sa rapide évolution lui ouvre aujourd’hui les portes du monde de la joaillerie et de l’horlogerie.

Matériaux éligibles
Cette méthode concerne exclusivement des alliages métalliques, aussi divers soient-ils. Le titane, les aciers inoxydables ou le platine sont à ce jour éligibles à cette technologie.

Principe de fabrication
Le principe de fabrication par fusion sélective par laser consiste à déposer l’alliage choisi sous forme de poudre dont le grain est réduit à la plus fine particule (entre 20 et 200μm selon l’alliage) à la surface d’un plateau de fabrication. En respectant parfaitement le plan volumétrique du composant, le laser fusionne la poudre avec une intensité et une durée déterminée et une précision de la taille d’une particule (soit entre 20 et 200μm). Le plateau de fabrication est ensuite abaissé de la valeur de la première couche réalisée. Une nouvelle couche de poudre d’alliage est ajoutée et fusionnée. Le processus se répète ainsi couche par couche dans le respect absolu du plan volumétrique du composant à réaliser.

La poudre inutilisée (n’ayant pas été fusionnée) pourra facilement être réutilisée ultérieurement sans nécessiter de retraitement.

Avantages multiples
Les avantages de cette technologie sont multiples. Elle permet de réaliser des composants aux structures et design jusqu’alors inédits (rigidité, légèreté). Cette méthode ne génère aucun déchet de matière et donc aucun coût lié à son recyclage. Un atout particulièrement avantageux lorsqu’il s’agit de métaux précieux. Enfin, la densité de la matière est exceptionnellement élevée. Aucune contrainte mécanique n’est exercée sur le composant durant sa fabrication qui ne nécessitera pas de traitements thermiques ultérieurs. Mieux encore, selon l’intensité du laser, la durée d’exposition et son temps de refroidissement on pourra appliquer d’éventuels traitements thermiques durant le processus de fabrication.

Avec cette technologie, le style et le design ne connaissent plus de limite et celles de la technique sont quotidiennement repoussées.

Limites rencontrées
Cependant par son niveau actuel de précision cette technologie ne peut trouver à ce jour que des applications dans l’habillage de la montre (boites, bracelets, cadrans). Dans le cas d’une boite, un usinage ultérieur permettra d’atteindre la précision requise et d’obtenir les finitions (états de surfaces) désirées.

Le niveau de précision de la fusion sélective par laser est à ce jour insuffisant pour produire des composants de mouvements par cette technologie qui se révèle toutefois très prometteuse dans l’habillage des montres et la prototypie.

Recherches continues
A ce jour l’essentiel des recherches porte sur l’élaboration d’alliages spécifiquement développés pour cette technologie. En les paramétrant avec l’intensité et la durée de la fusion il est possible d’exploiter de nouvelles propriétés mécaniques ou physiques de la matière.

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