Obtenir une pièce moulée plus rapidement sans modèle : qu’est-ce que l’impression 3D sur sable ?

Aujourd'hui, il n'est plus nécessaire d'expliquer à quiconque le principe et les avantages de l'impression 3D. Depuis longtemps, cette technologie n'est plus uniquement associée aux prototypes et aux pièces uniques non critiques. Aujourd'hui, les pièces métalliques haute performance sont également fabriquées de manière routinière par fabrication additive. Cependant, cela ne reste rentable que pour de petites quantités.

L’impression 3D en sable est sur toutes les lèvres. Elle combine le moulage traditionnel de moules en sable avec la fabrication additive directe des moules dans une imprimante 3D. Sans aucun modèle.

Cela permet notamment de mouler des petites séries beaucoup plus rapidement, plus efficacement, en économisant les ressources et souvent tout simplement mieux.

Pour les fonderies, cela ouvre la voie à un nouvel avenir. Pour tous ceux qui utilisent le métal, c’est l’occasion de découvrir une toute nouvelle facette de la fonderie.

« Printed Casting » : imprimer un moule plutôt qu’un composant

Aujourd’hui, il n’est plus nécessaire d’expliquer à quiconque le principe et les avantages de l’impression 3D. Depuis longtemps, cette technologie n’est plus uniquement associée aux prototypes et aux pièces uniques non critiques. Aujourd’hui, les pièces métalliques haute performance sont également fabriquées de manière routinière par fabrication additive. Cependant, cela ne reste rentable que pour de petites quantités. L’une des évolutions les plus passionnantes de l’impression 3D est donc la montée en puissance des méthodes de fabrication hybrides, qui combinent les avantages des méthodes traditionnelles et additives. Cela peut aboutir à des produits finis hybrides ou simplement améliorer les processus traditionnels grâce à l’utilisation stratégique de l’impression 3D. L’impression 3D sur sable fait ce dernier. En imprimant directement des moules dans du sable aggloméré, le processus coûteux et lent de construction de modèles en amont est complètement éliminé. L’imprimante à sable se trouve soit directement dans une fonderie, soit chez un prestataire de services qui imprime « à la demande » des moules qui seront coulés à un autre endroit.

Entrer dans la Job Box

Les imprimantes 3D à sable les plus courantes disposent d’une zone d’impression, la « boîte de travail », d’un volume de construction de 150 à 8000 litres et d’une longueur (généralement la plus grande dimension) d’un peu moins d’un mètre à 4 mètres. Dans cet espace, il est possible d’imprimer soit des moules et des noyaux individuels de grande taille, soit de nombreux moules de plus petite taille, très serrés. Pour ce faire, le fichier CAO de la pièce à mouler est téléchargé afin d’optimiser la conception du moule et des noyaux pour l’impression 3D en sable. Le fichier d’impression est ensuite inséré dans le volume de construction, éventuellement avec d’autres pièces, afin de garantir une utilisation maximale. Le procédé d’impression en lui-même est un procédé de liant-jet, c’est-à-dire le principe d’impression 3D original dans lequel, à l’instar d’une imprimante à jet d’encre, un liant est appliqué de manière sélective sur une surface. Cette surface est une couche de poudre (ou de sable) qui est liée par le jet de liant. Une pièce, un outil ou un moule est ainsi créé couche par couche – à partir du lit de poudre ou de sable.

Des moules précis, une fonte éprouvée

Différents sables et liants, chacun avec des propriétés et des avantages spécifiques, sont disponibles (et ont fait leurs preuves) pour l’impression 3D en sable. Après l’impression, les moules et les noyaux sont débarrassés du sable non lié, puis assemblés et préparés pour le moulage. Ils sont ensuite coulés tout à fait comme des moules en sable créés de manière traditionnelle et leurs propriétés mécaniques sont indiscernables de celles des autres pièces coulées. Les imprimantes 3D à sable ont une « résolution » théorique maximale (par exemple 600dpi). La résolution réelle dépend d’autres facteurs. En règle générale, grâce à cette résolution élevée, les procédés d’impression sur sable permettent d’obtenir des formes plus précises et plus fidèles aux dimensions que les modèles traditionnels. Les avantages habituels de la fabrication additive s’appliquent également à l’impression au sable : une grande liberté de conception, un délai court pour la première pièce, une réduction des coûts d’outillage et un processus en grande partie numérique.