La production additive – ou impression 3D – est un champ qui est peuplé d’acronymes, de termes ésotériques pour le commun des mortels mais qu’il est bon d’apprivoiser tant ce secteur risque de devenir partie intégrante de notre quotidien.

Nous vous proposons dès lors un petit lexique, histoire de vous aider à vous retrouver dans cet enchevêtrement de lettres, concepts et techniques. Lexique non exhaustif, tant les techniques sont nombreuses et en augmentation constante…

En deuxième partie, un petit rappel des sept principales familles actuelles de procédés de fabrication additive, telles que répertoriées par l’ISO.

AHMN – Array of Hollow MicroNeedles: matrice de micro-aiguilles creuses

ALM – Additive Layer Manufacturing: fabrication par couches additives successives

BLM – Ballistic Layer Manufacturing ou Ballistic Particle Manufacturing: technique d’impression par jet d’encre ou gouttelettes. L’objet se construit par projection de micro-gouttelettes ou de cire fondue sur une plate-forme fixe qui s’abaisse, micro-couche par micro-couche.

binder jetting: projection de liant; impression d’un liant sur un lit de matériau à l’état de poudre

biolaser printing: impression de biomatériaux

CFF – Composite Filament Fabrication. Procédé reposant sur des matrices de filaments formant des polymères à solidification rapide

CJP – Color-Jet Printing: impression par projection de jets de gouttelettes de résine de diverses couleurs

cladding : gainage

CNC – Computer Numerical Control: commande numérique (pilotée) par ordinateur

curing: durcissage

DDM – Direct Digital Manufacturing: fabrication numérique directe

DED – Direct(ed) Energy Deposition: dépôt énergétique direct; recours à une énergie thermique focalisée (généralement un laser) pour amener le matériau déposé à fusion

DLP – Digital Light Processing; technique qui s’appuie sur des lentilles et des micro-mirroirs pour manier un rayon laser (focalisation de l’énergie thermique)

DM – Direct Manufacturing: fabrication directe

DMD – Direct Metal Deposition; dépôt direct de métal

DMLM – Direct Metal Laser Melting: fusion métallique directe au laser

DMLR – Direct Metal Laser Re-melting: refusion métallique directe au laser

DMLS – Direct Metal Laser Sintering, frittage laser métallique direct

EBM – Electron Beam Melting: fusion par faisceau d’électrons (EBM^®); fusion locale de poudres par faisceau d’électrons

électrophorèse: déplacement de molécules ou de particules en solution et chargées électriquement, sous l’effet d’un champ électrique

electrophoretic deposition: dépôt électrophorétique

extrusion: procédé de formage des matières plastiques consistant à pousser la matière à fluidifier à travers une filière

FDM – Fused Deposition Modeling: modelage par extrusion de matière thermoplastique en fusion (dépôt de fil, ou filament, fondu)

FEBID – Focused Elevtron Beam Induced Deposition: technique de fabrication de nanostructures de divers matériaux ou combinaisons de matériaux. Faisceau étroitement focalisé d’électrons à haute énergie et jet énergétique de gaz précurseurs excités thermiquement

frittage: vitrification incomplète de certains matériaux avant leur utilisation; agglomération des poudres métalliques. Au départ, “frittage” signifiait “post-chauffage” ou réchauffage d’une pièce poreuse dans un four. Le matériau fond partiellement ou entièrement en fonction de ses qualités et caractéristiques.

inkjet deposition: dépôt de jeu d’encre

jetting: projection; l’objet est produit par dépôt de fines gouttelettes de matériau projetées via des têtes d’impression

laminated object manufacturing: fabrication d’objets laminés

laser ablation: ablation au laser

laser cladding: système de dépot direct; gainage laser, apport couche par couche, via injection de poudres fondues, de matière pulvérulente, fusionnée directement par le laser

laser melting: fusion au laser

laser sintering: frittage laser – procédé haute température qui fait appel à un laser à haute puissante pour fusionner de petites particules de poudres en couches successives

LENS – Laser Engineered Net Shaping, synonyme de Laser Powder Forming: modelage, mise en forme par laser; injection de poudres métalliques dans un bain de fusion créé par un rayon laser focalisé à haute puissance.

LMJP – Liquid Metal Jet Printing: dépôt de gouttelettes de métal fondu, propulsé par effet magnétique

material jetting: projection de matériau

MIP-SL – Mask Image Projection-based StereoLithography: stéréolithographie par projection d’une image de masque. Le modèle numérique 3D est découpé en couches horizontales. Chaque couche est convertie en une image de masque bidimensionnelle qui est ensuite projetée sur une surface en résine liquide photodurcissable. La lumière est projetée sur la résine en vue de la durcir selon la forme voulue.

multi-jet modeling: impression 3D multi-jets; modelage par jets ou projection multiple(s)

multiphoton lithography (synonyme: direct laser lithography ou direct laser writing): le modelage s’effectue par projection d’une lumière d’une longueur d’onde spécifique sur une photorésine de type négatif ou positif

PBF – Powder Bed Fusion: fusion sur lit de poudre

Source: Digitprop

photogrammétrie: technique de mesure d’un objet par l’étude de sa reproduction en perspective, généralement à l’aide de photographies

photolithographie: procédé de gravure photochimique à plat

photopolymère: polymère (résine liquide) dont les propriétés changent une fois exposée à la lumière

photopolymérisation: un laser ou un rayonnement à ultra-violets est utilisé pour solidifier le polymère à l’état liquide. Le photopolymère liquide, placé dans une cuve, est sélectivement durci par polymérisation via activation de cette lumière

PLY: format de fichier Polygon File Format conçu pour stocker des données tri-dimensionnelles provenant de scanners 3D

PMD – precision metal deposition: dépôt de métal de haute précision

Polyjet: procédé d’impression 3D de type jet d’encre. Plusieurs matériaux photopolymères sont projets simultanément en couches ultra-fines. De la lumière ultraviolette est utilisée pour solidifier chaque couche polymère.

powder bed fusion: fusion d’un lit de poudre

SLA – StereoLithography Apparatus: une lumière UV solidifie une couche de plastique liquide

SLM – Selective Laser Melting: fusion sélective par laser; un laser à haute puissance agglomère une couche de poudres. Matériaux concernés: inox, métal, cobalt, chrome, titanium, aluminium…

SLS – Selective Laser Sintering: frittage laser sélectif; un laser à haute puissance est utilisé pour fusionner de petites particules déposées en lit. Matériaux concernés: plastique, céramique, nylon, polystyrène…

spin casting: centrifugation

stereolithography: stéréolithograhie. Procédé proche du frittage de poudre: le passage d’un rayon laser UV solidifie la matière placée dans une cuve. Chaque couche se crée point par point. La succession des couches donne une pièce finie. La matière utilisée est de la résine photopolymérisable.

stéréolithographie DLP. Ce procédé utilise une cuve de résine liquide photosensible qu’on expose à la lumière d’un projecteur DLP. Chaque pixel de l’image est associé à l’un des centaines de milliers de micro-miroires orientables du système, ce qui permet de polymériser simultanément l’ensemble des points.

STL – Standard Tesselation Language; format de fichier créée par 3D Systems en 1987, dans le but de transférer des données de logiciels CAO vers ses propres systèmes d’impression 3D. Le format décrit uniquement la géométrie de surface d’un objet (par des séries de triangles) mais ne donne aucune indication sur d’autres paramètres, telles que sa texture ou la couleur

thermal spraying: projection à chaud

UAM – Ultrasonic Additive Manufacturing: fabrication additive par lamination de feuilles

Les 7 familles

familles de procédés de fabrication additive, telles que répertoriées dans le catalogue des normes ISO

* Polymérisation de résine sous l’action d’un laser

• photopolymérisation par balayage laser
• photopolymérisation par masquage

* Projection de gouttes de matériau

• projection de résine photpolymérisable
• projection de cire fondue
• …

Source: Sirris

* Projection d’un liant sur un substrat de type poudre

• impression 3D avec utilisateur de couleur pour la fabrication de prototypes
• …

* Solidification de poudre sous l’action d’une source d’énergie de moyenne à forte puissance (laser ou faisceau d’électrons)

• fusion de poudre par laser
• fusion de poudre par faisceau d’électrons
• frittage laser
• fusion directe par laser très puissant (dans une enceinte à atmosphère contrôlée)
• …

* Projection de poudre ou fusion de fil dans un flux d’énergie (laser ou plasma)

principe du dépôt de matière fondue – de multiples types de matériaux métalliques peuvent être concernés: inox, alliages de titane…

* Fusion de fil via une buse chauffante

avec utilisation de matériaux thermoplastiques, de cire, ou autres matières des plus diversifiées (en ce compris alimentaires)

• Assemblage de couches à partir de feuilles ou de plaques découpées

ici aussi les matériaux peuvent être très variés: métal, bois…

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