Cette image montre comment fonctionne le processus de fabrication additive Micro Laser Sintering.

Assurance qualité des composants AM

Technologie de test Assurance qualité des composants AM

| Editeur: Nicole Kareta

Un grand avantage de l’impression 3D est que les matériaux ont souvent une homogénéité plus élevée. Cependant, plus il est important d’assurer la qualité des pièces fabriquées grâce à des tests de matériaux appropriés.

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Cette image montre comment fonctionne le processus de fabrication additive Micro Laser Sintering.

(Source: Hegewald et Peschke Meß- und Prüftechnik GmbH)

La fabrication additive prend de plus en plus d’importance dans le secteur des métaux. Cette méthode de production peut être utilisée de manière rentable, en particulier pour de petites quantités, car, contrairement aux pièces moulées, par exemple, aucun coût d’outillage n’est engagé. Les étapes de travail complexes telles que le meulage ou le fraisage sont complètement éliminées. Cela présente un grand intérêt, par exemple, lors de la construction de prototypes, également appelé « prototypage rapide ». La création d’un prototype ne prend souvent que quelques heures. Cela peut être un avantage concurrentiel décisif lorsque les délais d’exécution des projets deviennent de plus en plus serrés. Un autre avantage de l’impression 3D est que les matériaux ont souvent une homogénéité plus élevée. Cependant, il est d’autant plus important d’assurer la qualité des pièces fabriquées grâce à des tests de matériaux appropriés.

Micro Frittage Laser – Forme Spéciale de Fabrication Additive

La société 3D Micro Print GmbH fabrique de petits composants métalliques et effectue des tests pour examiner les paramètres mécaniques tels que la résistance à la traction, la limite d’accouplement et l’allongement à la rupture. 3D Micro Print GmbH s’est spécialisée dans la production de micro-composants et utilise le procédé dit de Micro-frittage laser. En principe, ce procédé de fabrication est intéressant pour toutes les industries, mais surtout pour la technologie médicale, l’aérospatiale, l’industrie des semi-conducteurs, la technologie des capteurs, la filtration et la technologie des flux. Contrairement à la coulée traditionnelle, par exemple, il s’agit d’une technologie de production relativement nouvelle qui est utilisée dans l’environnement industriel depuis 10 ans. L’objectif est d’établir cette technologie aux côtés des technologies de moulage existantes dans la série et le marché de masse.

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Le secteur automobile recherche des moyens de réduire le poids des pièces moulées.

Le modèle, conçu en 3D sur ordinateur, est réalisé selon la méthode du lit de poudre. Dans ce processus, le matériau en poudre d’une pièce est appliqué et consolidé couche par couche. Dans le micro-frittage laser, le matériau est fondu de manière structurée par laser et ainsi collé couche par couche. Cette procédure ne nécessite aucun outil supplémentaire et est réalisée au moyen d’un échange de données numériques.

La principale caractéristique du micro-frittage laser est de créer épaisseurs de paroi inférieures à 100 µm avec une densité de matériau de plus de 99% tout en conservant une précision dimensionnelle et des propriétés de matériau complètes. Ces exigences du marché peuvent être satisfaites et dans certains cas même dépassées par une spécification de poudre interne et la technologie Micro Laser Sinter correspondante. En raison de ces résolutions élevées des géométries et des propriétés des composants, des normes de qualité identiques ou dans certains cas supérieures peuvent être atteintes par rapport au processus de moulage par injection de métal.

Cette image montre le test d'un échantillon fabriqué par Micro Laser Sintering.
Cette image montre le test d’un échantillon fabriqué par Micro Laser Sintering.

(Source: Hegewald et Peschke Meß- und Prüftechnik GmbH)

En particulier en ce qui concerne la rugosité de surface, des valeurs Rz inférieures à 10-25 µm sont atteintes avec simultanément des densités élevées supérieures à 99,5%. Des quantités de composants de plusieurs milliers de pièces sont ainsi disponibles en quelques jours ou semaines, tout en offrant une flexibilité totale dans la conception des composants.

Afin de garantir ces propriétés pour les secteurs industriels tels que la technologie médicale, les exigences des clients en matière de certification interne selon ISO 9001: 2015 sont examinées d’une part, et celles-ci sont déjà traitées et documentées conformément aux exigences de la norme ISO 13489 ( norme spécifique à la sécurité).

Couverture du livre blanc: SLM

Pour l’essai de traction sur matériaux métalliques selon DIN EN ISO 6892, les formulaires types selon DIN 50125 s’avèrent être une bonne base, mais nécessitent une enquête détaillée. En particulier, les rayons et les transitions entre la tête de l’échantillon et la taille de l’échantillon ne peuvent souvent pas être utilisés de la manière habituelle. Bien qu’il puisse être produit sans aucun problème, des transitions courtes et nettes, comme dans les échantillons de fil ou d’épaule, conduisent à des augmentations de contraintes locales et à une défaillance correspondante à ces points – les essais de traction avec cette position de rupture seraient tous invalides. Selon le processus de fabrication, la surface doit être retravaillée et ne peut pas être testée « telle que construite ». D’autres limitations dans le choix d’une forme d’échantillon se produisent en particulier dans les processus de fabrication de haute précision et coûteux, car les échantillons doivent être aussi courts que possible. Les poignées classiques pour échantillons, telles que les poignées à coin ou les vis, ne peuvent être réduites qu’avec un effort important. Les supports ajustés sont donc beaucoup plus simples, mais sans filetage. Des éprouvettes de traction plates ou rondes avec épaulement comme contre-roulement peuvent être facilement produites et testées.

En raison de ces exigences élevées, le service d’assurance qualité de 3D Micro Print GmbH travaille depuis longtemps avec Hegewald & Peschke Meß- und Prüftechnik GmbH. L’entreprise est spécialisée dans le domaine de la technologie de test pour les procédés de fabrication additive et possède une longue expérience dans la technologie de test et de mesure.

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