Le frittage laser sélectif / frittage de poudre HD (SLS)

Depuis près de 20 ans, Valla SAS propose à ses clients le frittage laser sélectif (SLS). L’ajout de cette technique majeure de prototypage rapide aux services déjà proposés par Valla SAS s’est fait naturellement. Depuis, plusieurs machines de frittage laser de haute définition (HD) produisent des éléments en plastique de plus en plus grands, pour une gamme croissante d’applications. Le frittage laser sélectif (SLS) peut être utilisé au cours de chaque étape du cycle de développement d’un produit : que ce soit la production de modèles uniques, des pièces de tests fonctionnels ou la production de séries limitées.

Le frittage laser est également une technique de construction par laquelle les éléments sont fabriqués par couches successives (de 10 µm). Le matériau de base est constitué d’une poudre avec des particules avec une granulométrie d’un ordre de magnitude de 35 µm.

Dans une enceinte préchauffée, des couches successives de poudre sont déposées les unes sur les autres. Après chaque couche, un faisceau laser contrôlé par ordinateur scanne la surface et fusionne les particules de poudre selon les sections des pièces à produire et uniquement dans les zones correspondant à votre pièce. Au cours de l’exposition au laser, la température de la poudre dépasse celle de la transition vitreuse et les particules voisines s’assemblent. En se solidifiant, la strate supérieure se rattache à la couche inférieure, formant petit à petit votre pièce. Ce processus est appelé frittage.

Frittage poudre sélectif par laser

Le frittage sélectif par laser (SLS) est un des nombreux processus de fabrication additive proposés au sein de notre société Valla SAS. La technologie de fabrication additive SLS implique l’utilisation d’un laser très puissant pour faire fondre de petites particules de plastique afin de former une pièce tridimensionnelle. Le laser agglomère ainsi sélectivement le matériau en poudre en balayant des coupes transversales générées à partir d’un modèle 3D de la pièce (par exemple un fichier de CAO ou des données scannées) à la surface d’un lit de poudre. Une fois chaque section transversale balayée, le lit de poudre est abaissé de l’épaisseur d’une couche, une nouvelle couche de matériau est appliquée sur celui-ci, et le processus est répété́ jusqu’à̀ ce que la pièce soit terminée.
Durant ce processus de fabrication de frittage laser sélectif (SLS), un laser effectue un tracé sur une couche chaude de poudre thermoplastique où il effectue un frittage (fusion) léger de la poudre afin qu’elle se solidifie. Après chaque couche, un rouleau applique une nouvelle couche de poudre sur le lit et l’opération est alors répétée une couche après l’autre jusqu’à ce que la fabrication soit terminée.

Ce procédé de fabrication SLS fait appel, chez Valla SAS, à des poudres semblables à un matériau thermoplastique classique et pouvant avoir de nombreuses variantes quant à la matière qui vous sera proposée, sa résistance et son dimensionnement mécaniques et chimiques, ainsi que sa charge.

Il existe bien des domaines d’application sous très hautes contraintes pouvant aller jusqu’à des grades médicaux élevés ou des tenus mécaniques rivalisant avec des matériaux dures, de sorte que vos pièces auront une excellente résistance et très bonne précision de par la très haute définition des machines utilisées chez Valla SAS tout en ayant une surface très légèrement micro-billée sur laquelle nous effectuerons une finition de vos pièces devenant alors fonctionnelle et d’une finition d’autant plus détaillée.

Cette technique de fabrication par frittage laser sélectif (SLS) propose un large volume de construction et elle permet de construire des pièces et modules complets ayant une géométrie et un dimensionnel complexes tout en créant des prototypes durables. Il n’y a quasiment aucune limite de forme avec ce procédé de fabrication additive.

Votre projet et la production en frittage de poudre

La première démarche est de nous contacter et nous envoyer votre demande de devis.

Nous sommes équipés pour lire tout format de fichier 3D. Le chargé d’affaire prend en compte votre projet et sous 48 heures nous vous faisons parvenir notre proposition pour la production en frittage de poudre.

En cas de question, nous vous contacterons pour finaliser le projet ensemble. A réception de votre commande, vous recevrez un accusé de réception avec votre « bon pour fabrication » en référence à vos derniers fichiers 3D.

La fabrication par frittage laser sélectif (SLS) de vos pièces pourra démarrer. L’une des principales différences dans le procédé de fabrication entre la stéréolithographie HD (SLA) et le frittage laser sélectif (SLS) tient au fait que ce dernier processus SLS ne nécessite pas que les pièces soient soutenues avec des supports ajoutés lors de la fabrication. Ce processus SLS reposant sur l’utilisation d’une poudre de frittage, la couche de poudre sert elle-même de support, ce qui permet ainsi aux pièces d’être empilées verticalement (ou dans tout autre sens) au fur et à mesure de la fabrication. De ce fait, aucun système de support n’est intégré à la pièce avant que la fabrication commence.

Votre chargé d’affaire s’assure ensuite de la bonne préparation à la fabrication par analyse de chaque couche dans le système permettant ainsi que toutes vos pièces soient bien prises en compte de manière analogue garantissant la bonne réussite de la campagne de fabrication.

A la fin de cette analyse, votre chargé d’affaire crée numériquement le nombre d’exemplaire nécessaire à votre commande spécifique et envoie l’information vers l’une de nos nombreuses machines de frittage laser sélectif (SLS).

La production de vos pièces par frittage de poudre

Sur un lit de poudre, la machine SLS se sert d’un laser pour commencer à effectuer le frittage de chaque couche de la pièce désirée afin d’obtenir une couche chauffée de poudre de la matière choisie. Une fois chaque couche fusionnée, un système de dépôt de poudre (ou rouleau) se déplace au-dessus de la couche afin de distribuer la prochaine couche de poudre. Ce processus est alors répété une couche après l’autre et jusqu’à ce que la fabrication de vos pièces soit terminée.

Lorsque la fabrication est terminée, le module est déplacé vers un poste de finition. Une fois le module suffisamment refroidi, la couche de poudre est enlevée afin de faire apparaitre vos pièces nouvellement fabriquée. Vos pièces sont alors retirées du module de fabrication de la machine et emmenés dans l’atelier de finition.

La dernière étape de ce processus concerne la finition de vos pièces (brut, finition avec ponçage, peinture, …). Un ponçage et brossage initial est effectué à la main afin de retirer le supplément de poudre restant sur vos pièces. Vos pièces sont alors passées au microbillage afin de retirer tout l’excédent et traces de poudre résiduelle avant de passer entre les mains de nos experts de la finition de très haute qualité. Vos pièces sont prêtes à vous être envoyées.

Au sein de Valla SAS, notre atelier de finition est équipé de systèmes d’aspiration, d’une cabine de peinture, et notre équipe d’expert maquettiste se tient à votre entière disposition.