News Jeudi 17 janvier 2019 - 07:00

Le procédé de fabrication additive DED (dépôt sous énergie concentrée)

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La technologie de fabrication additive DED ou dépôt sous énergie concentrée (Directed Energy Deposition en anglais) est l’un des sept procédés de fabrication additive définis par l’ASTM International et l'Organisation internationale de normalisation (ISO). Cette technique d’impression 3D permet la production, par couches successives, de pièces en métal, en polymère ou encore en céramique. Dans ce procédé, une énergie thermique focalisée est utilisée pour fusionner des matériaux en les fondant au fur et à mesure qu'ils sont déposés. Explication…

Le fonctionnement du procédé DED

La famille DED est très grande. Ce procédé de fabrication additive désigne un ensemble de technologies qui s’inscrivent dans la catégorie de fabrication par dépôt sous énergie concentrée. La matière, une poudre ou un fil, est déposée par une buse, montée généralement sur un bras robot à 5 axes, et immédiatement fondue par un faisceau laser ou d’électrons. La poudre est injectée latéralement ou co-axialement alors que l’apport de fil est réalisé latéralement par rapport à la projection d’énergie. Ce procédé est le plus souvent utilisé avec des poudres ou des fils métalliques (aluminium, titane…), mais il fonctionne également avec des polymères ou des matériaux céramiques.

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La technologie DED possède plusieurs avantages par rapport aux procédés de fabrication additive métallique plus classiques, sur lit de poudre, tels que la fusion sélective par laser (SLM) : une grande vitesse de fabrication ; la conception possible de pièces de grandes dimensions ; l’ajout de nouvelles fonctionnalités sur des pièces existantes ou encore la réparation de pièces usées ou endommagées. En contrepartie, l’état de surface est en général assez mauvais. Ces technologies peuvent donc nécessiter des opérations d’usinage plus lourdes que pour les procédés d’impression sur lit de poudre.

Des nombreuses technologies DED

Il est difficile aujourd’hui de se retrouver dans l’ensemble des procédés de fabrication additive appartenant à la famille DED. En voici quelques-unes !

Pour les technologies à base de dépôt de poudre métallique :

  • Direct Metal Tooling (DMT®) ;
  • Laser Aided Additive Manufacting (LAAM) ;
  • Construction Laser Additive Directe (CLAD®) 
  • Laser Cladding Technology (LCT) ; 
  • Direct Laser Deposition (DLD) ;
  • Direct Metal Deposition (DMD) ; 
  • Laser consolidation (LC) ;
  • Laser Deposition Technology (LDT) ;
  • Laser Engineering Net Shaping (LENS®) ;
  • Laser Freeform Manufacturing Technology (LFMT) ;
  • Laser Metal Deposition (LMD)…
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Créé par IREPA LASER, le procédé CLAD® (Construction Laser Additive Directe) appartient à la famille des technologies de dépôt sous énergie concentrée (DED).

Pour les procédés à base de dépôt de fil métallique : 

  • Electron Beam Additive Manufacturing (EBAM®) ; 
  • Electron Beam Direct Melting (EBDM) ;
  • Electron Beam Freeform Fabrication (EBF3) ; 
  • Laser Metal Deposition-wire (LMD-w) ;
  • Rapid Plasma Deposition (RPD™) ;
  • Wire And Arc Deposition (WAAM) ;
  • Wire Feed Metal Deposition (WFMD)…

De nombreux fabricants de machines DED

Les fournisseurs de machines de fabrication additive DED sont tous aussi nombreux que les technologies. Le constructeur français BeAM est le premier fournisseur européen de machines de fabrication additive basées sur la technologie CLAD®. L’entreprise strasbourgeoise fut fondée, en 2012, par IREPA LASER avant d’être rachetée, en juin 2018, par AddUp, groupe français fournisseur de systèmes de fabrication additive métallique. La société DMG Mori propose une gamme de machines utilisant la technologie à poudre Laser Metal Deposition (LMD): la LASERTEC 65 3D et la LASERTEC 65 3D Hybrid qui a la possibilité d’usiner la pièce en cours de fabrication, ainsi que la machine LASERTEC 4300 3D Hybrid. Créée en 2007, l’entreprise norvégienne Norsk Titanium fabrique des machines DED à fil utilisant le procédé Rapid Plasma Deposition (RPD™). Les machines TruLaser Cell série 7000 de l’entreprise allemande Trumpf utilisent un procédé DED incluant également des capacités de découpe et de soudage laser. La société américaine Optomec propose également des machines DED, mais spécialisée dans le procédé Laser Engineering Net Shaping, appelé LENS®. Bien d’autres entreprises proposent des systèmes de fabrication additive DED à base de poudre ou de fil.

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