Le MIM like avec l'impression 3D par dépôt de fil

Les Procédés de Fabrication Additive
diStudio3D : conseil, vente, formation, services - Impression 3D - Alexandre Contat - alex@distudio3d.fr ©2019
3D par technologie PIM-like, mise en oeuvre

Présentation
Alexandre Contat
• Formation Designer Volume 3D,
• Baigne dans le multimédia et les NTIC,
• Fonde une startup du web fin des années 90,
• Apprentissage de la menuiserie début des années 2000,
• Puis responsable informatique et marketing d’un groupe de distribution
de produits sidérurgiques et de fournitures industrielles.
• Rédaction d’un état de l’art sur l’impression 3D en 2015,
• Création de DISTUDIO 3D en 2016.
 Démocratisation de la fabrication additive et l’impression 3D
auprès des entreprises.
Mise en œuvre des procédés de
fabrication additive PIM-like

Rédaction d’un état de l’art en 2015-16
Présentation Mise en œuvre des procédés de

Conclusion

Présentation
L’écosystème diStudio 3D installé à la Technopole de l’Aube

Quelques références…
Présentation

Nos partenaires :
Présentation

Miseenœuvre
Alors comment met-on en œuvre la technologie
PIM-like ?

Miseenœuvre
Le principe du PIM-like :

Miseenœuvre
Il existe des solutions couteuses et débutantes

Miseenœuvre
Mais nous avons choisi la façon la plus simple
qu’il soit !

Miseenœuvre
La solution la plus simple :
Une imprimante 3D à 3500€ht et un filament à 195€ht le kilo !

Miseenœuvre
Mais pas n’importe quel filament !
L’Ultrafuse 316LX de BASF

Miseenœuvre
Pourquoi l’Ultrafuse 316LX de BASF ?
• Basé sur le feedstock standard Catamold 316
• Filament standard 1,75mm
• Caractéristiques d’impression simples :
• 230° et 80° pour le plateau,
• Vitesses moyennes,
• Buse acier standard 0,4mm et 0,6mm,
• Épaisseur de couche classique 0,2mm.
Donc il fallait essayer sur une Raise3D et ça marche !

Miseenœuvre
La mise en œuvre sur une Raise3D Pro2

Conclusion
diStudio3D
Audit - Vente - Formation – Prototypage rapide et série
à votre disposition au 06 20 78 03 18
www.diStudio3D.com

Mise en œuvre des procédés de fabrication
additive PIM-like
Les procédé PIM-like sont l’association et la synergie de 2
techniques :
La fabrication additive et la métallurgie des poudres

2. Fabrication additive
chez Distudio 3D
Liant / Poudre
Pièce verte
19
5. Post-traitements éventuels
1.Elaboration du filament
Poudre métallique
ou céramique
Liant (polymères)
316L ultrafuse (BASF
3. Déliantage catalytique au
CRITT-MDTS
Pièce brune
4. Frittage sous H2
au CRITT-MDTS
Pièce frittée
additive PIM-like
1bis. Fichier STL de la pièce
+

additive PIM-like
1.Caractérisation du filament
 L’analyse Infra-Rouge montre que le liant utilisé est un polyoxyméthylène (POM)
 L’analyse ATG-ATD montre que le taux de charge est de 89% environ avec 11% de liant

additive PIM-like
1.Caractérisation du filament
 Les observations du filament au microscope, MEB et EDS montrent que :
Le fil est entouré d’une gaine polymère sans charge d’épaisseur 70 µm environ
La poudre métallique est fine (<15µm) et sphérique
La poudre correspond à une poudre pré-alliée de 316L

additive PIM-like
2. Impression 3D chez Distudio 3D
 Matière souple à imprimer et après impression
 Matière qui nécessite l’ajout de radeau pour éviter le warping
 Epaisseur de couche de 200µm

additive PIM-like
4. Frittage sous H2 au CRITT-MDTS
La densité des pièces
est de 7.72 pour 7.83 soit
98,5% de la densité
préconisé par BASF
Les retraits sont :
Épaisseur (z) 20%
Longueur (y)19%
Largeur (x) 18.5%
Les retraits préconisés
par BASF sont :
21% (z)
19% (x et y)
3. Déliantage catalytique au CRITT-MDTS
 La perte de masse des pièces imprimées après le déliantage catalytique est d’environ 10%.
Pour le PIM la perte de masse est de l’ordre de 7% pour du 316LA (Feedstock de chez BASF)

additive PIM-like
4. Frittage sous H2 au CRITT-MDTS
Micrographie 316 L ultrafuse (BASF) Micrographie 316L ultrafuse imprimé chez Distudio
3D et fritté au CRITT-MDTS
La microstructure typique du 316L est semblable entre les différents procédés
La taille des grains est fine (8) et équiaxe.
La dureté est de 140 HV10 pour 120 HV préconisé par BASF
L’analyse par GDOES permet de retrouver les éléments du 316L et confirme la nuance de façon qualitative

additive PIM-like
5. Perspectives
Quantifier mécaniquement la matière par des essais de traction
Mesurer la rugosité de surface et sur la tranche extérieure des pièces
Quantifier plus précisément les éléments en présence
Faire des pièces de forme de plus en plus complexe
Ces résultats seront disponibles dans le roadmap du projet (fin 2019) et
disponibles pour les industriels.
Globalement , la mise en œuvre du filament par impression 3D est
simple, cependant les post-traitements sont chronophages et couteux pour
l’instant

6. Veille bibliographique
Material Properties and Schrinkage of 3D Printing Parts using Ultrafuse Stainless Steel
316LX filament – conference ICMMM208 – Georgia Southern University, USA
Powder and Suspension Based Additive Manufacturing of Hardmetals – magazine cfi/Ber.
DKG (2019) – IKTS, Germany
Metal-Ceramic Composite Materials – Powder Technological Processing and Material
Properties – magazine cfi/Ber DKG (2019) – IFAM, Germany
Multimaterial components by Material Extrusion-Fused Filament Fabrication (ME-FFF)
Production of and Infrared Heater – magazine cfi/Ber DKG (2019) – Austria
Potential of Filament Metal Printing, Predictive, Cheap and Fast Technology for
Customized Additive Manufacturing – Euro PM 2018 – RHP-Technology from Austria

Les partenaires, partenaires associés et co-financeurs du projet PEPS:
Merci pour votre attention !
Delphine AUZENE, responsable du département POUDRES
d.auzene@critt-mdts.com

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