L’impossible devient possible – Impression de cuivre 3D

mercredi 3 avril 2019 Matt Hatch
DMLS en cuivre | Protolabs

Il y a peu, un concepteur souhaitant fabriquer des pièces en cuivre devait étudier soigneusement son modèle et se demander s’il était réalisable. La meilleure solution pour concevoir une pièce et la produire rapidement était le recours à l’usinage à commande numérique.

L’impression 3D était possible pour certains métaux, mais le cuivre échappait à la règle. En pensant à toutes les utilisations où la conductivité électrique et thermique élevée du cuivre joue un rôle déterminant, cette limite était pour le moins frustrante ; mais les lois de la physique sont plus fortes.

L’ingénierie en toute liberté

Par chance, la technologie évolue en permanence et ce qui était impossible l’an dernier est à présent réalisable. Les pièces en cuivre peuvent maintenant être imprimées en 3D, même si la recherche d’un fournisseur peut s’avérer un véritable casse-tête.

Nous pouvons vous y aider. Chez Protolabs, nous avons toujours investi dans les toutes dernières technologies permettant de répondre à des besoins concrets. C’est l’un des critères qui nous démarque.

Pièces DMLS en cuivre - Protolabs

Grâce au procédé de frittage laser direct de métal (DMLS), nous pouvons à présent imprimer en 3D des pièces en CuNi2SiCr, un cuivre faiblement allié. Il associe la haute conductivité thermique et électrique souhaitée à de bonnes propriétés mécaniques et une excellente résistance à la corrosion. Vous pouvez donc concevoir des pièces destinées à des milieux agressifs où l’emploi du cuivre pur serait tout simplement irréalisable.

Le recours à l’impression 3D ouvre des perspectives de conception illimitées. Les fabrications par enlèvement de matière comme l’usinage à commande numérique imposent certaines restrictions à la fabrication de géométries complexes, notamment pour l’aménagement de canaux internes ou la réalisation de structures en nid d’abeilles destinées à alléger la pièce. Ces concepts sont maintenant envisageables et vous pouvez les maîtriser avec votre système de CAO afin d’aborder pleinement le 21ème siècle.

Une réactivité inégalée

Mieux encore : que vous souhaitiez réaliser un prototype ou que vous ayez besoin d’un petit nombre de pièces, vos conceptions les plus sophistiquées peuvent être téléchargées depuis un modèle CAO et imprimées rapidement afin d’obtenir une pièce finie parfaitement fonctionnelle en quelques jours à peine. Si vous cherchez la pièce idéale, cela vous laisse le temps d’affiner la conception après des essais. Pour les productions de petits volumes ou lorsqu’un assemblage est nécessaire, les délais les plus serrés peuvent être tenus afin de garantir la tranquillité de toute votre équipe.

Pièce cuivre DMLS - Protolabs

Des économies substantielles

Si vous avez besoin de petits volumes de pièces ou de prototypes, cette technologie peut s’avérer plus économique. Le besoin de main-d’œuvre est en effet réduit. En outre, un processus de fabrication additive utilise moins de matière et produit moins de déchets que les méthodes de fabrication soustractive. En fait, la nature même du procédé vous permet de concevoir des pièces utilisant moins de cuivre pour alléger le produit tout en garantissant toutes les fonctionnalités nécessaires.

Cette technologie est-elle vraiment la mieux adaptée à mes besoins ?

L’impression 3D du cuivre ouvre une multitude de nouvelles possibilités. Cependant, elle ne constitue pas une solution miracle adaptée à toutes les situations. Pour certaines applications, l’usinage CNC peut s’avérer plus judicieux.

Si vous avez besoin d’un plus grand nombre de pièces en cuivre, au moins plusieurs centaines, l’usinage sera peut-être plus rentable. De même, bien qu’il soit possible de concevoir des géométries internes très complexes au moyen de l’impression 3D, les tolérances de l’usinage sont plus fines, généralement 0,01 mm, contre 0,1 à 0,2 mm avec l’impression 3D.

Comment combiner les avantages des deux solutions ? Puisque nous maîtrisons les deux technologies, nous pouvons retravailler une pièce en cuivre après son impression en 3D au moyen de machines à commande numérique. Cela nous permet d’atteindre des tolérances de +/- 0,025 mm. Cela implique également que nos ingénieurs spécialisés pourront vous apporter leurs conseils en toute objectivité afin de vous aider à choisir la meilleure solution en fonction du cahier des charges de votre projet.