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1. Le procédé SLM
2. Introduction
Ce procédé de fabrication additive a été développé et breveté en 1997. Son brevet ayant expiré en 2017, il gagne en qualité et en précision et trouve ainsi de nouveaux domaines d’application. Les medtechs et l’industrie aéronautique et aérospatiale furent les premiers à s’approprier cette technologie. Sa rapide évolution lui ouvre aujourd’hui les portes du monde de la joaillerie et de l’horlogerie.
3. 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.
4. Principe de fabrication
Le principe de fabrication par fusion sélective au laser consiste à déposer l’alliage choisi sous forme de poudre, dont les grains sont réduits à la plus fine particule (entre 20 et 200 µm selon l’alliage), sur 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 déterminées, avec une précision de taille d’une particule (soit entre 20 et 200 µm). Le plateau de fabrication est ensuite abaissé d’une valeur égale à celle de la première couche réalisée. Une nouvelle couche de poudre d’alliage est ajoutée puis 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 être facilement réutilisée ultérieurement, sans nécessiter de retraitement.
5. Avantages multiples
Les avantages de cette technologie sont multiples. Elle permet de réaliser des composants aux structures et au design jusqu’alors inédits (rigidité, légèreté). Cette méthode ne génère aucun déchet de matière et, par conséquent, 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, ce qui n’exige pas de traitements thermiques ultérieurs. Mieux encore, selon l’intensité du laser, la durée d’exposition et le temps de refroidissement, on pourra appliquer d’éventuels traitements thermiques au cours du processus de fabrication.
Avec cette technologie, le style et le design ne connaissent plus de limites et celles de la technique sont quotidiennement repoussées.
6. Limites
Cependant, compte tenu de son niveau de précision actuel, cette technologie ne peut, à ce jour, trouver d’applications que dans l’habillage de la montre (boîtes, bracelets, cadrans). Dans le cas d’une boîte, un usinage ultérieur permettra d’atteindre la précision requise et d’obtenir les finitions (états de surface) souhaitées.
Le niveau de précision de la fusion sélective par laser est, à ce jour, insuffisant pour produire des composants de mouvement par cette technologie, qui se révèle toutefois très prometteuse pour l’habillage des montres et le prototypage.
7. Recherches continues
À ce jour, l’essentiel des recherches porte sur l’élaboration d’alliages spécifiquement développés pour cette technologie. En les paramétrant en fonction de l’intensité et de la durée de la fusion, il est possible d’exploiter de nouvelles propriétés mécaniques ou physiques de la matière.
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