Fabrication additive : quelle solution choisir pour le post-traitement ?

Difficile pour les utilisateurs d’assurer le bon choix parmi les multiples technologies de finition disponibles.
Cette comparaison permettra de comprendre leurs capacités et leurs limites. 

La fabrication additive (FA) offre une liberté de conception inégalée, le choix des matériaux et des délais de production rapides. Malgré ces avantages, il faut assurer des opérations de post-traitement qui pénalisent ce procédé de fabrication d’avant-garde. « C’est pourtant une condition sine qua non pour garantir l’état de surface, la précision et les fonctionnalités souhaitées des pièces », constate Colin Spellacy, responsable des ventes d’AM Solutions. « En effet, cette opération englobe diverses techniques visant à améliorer la qualité de la surface, la précision dimensionnelle et les propriétés mécaniques des pièces imprimées. ». Il existe quatre technologies de post-traitement courantes : la finition manuelle, l’usinage CNC (Computer Numerical Control), la finition chimique et les technologies de finition en série. Méthode traditionnelle de post-traitement, la finition manuelle comporte des opérations de ponçage, de meulage ou de polissage. « Elle permet d’obtenir des finitions précises et personnalisées », explique le spécialiste. L’utilisateur peut identifier et corriger rapidement les erreurs ou les imperfections de la pièce. Cependant, la finition manuelle prend beaucoup de temps et nécessite une main-d’œuvre importante, ce qui entraîne une augmentation des coûts. En outre, la régularité de la finition peut varier d’une pièce à l’autre, en fonction des compétences et de l’expérience de l’opérateur. Résultat : la finition manuelle convient à des projets à petite échelle ou personnalisés pour lesquels la précision est essentielle.

Des procédés de finition polyvalents

L’usinage CNC assure une précision élevée, même dans le cas de géométries complexes. Les machines-outils utilisées sont personnalisables et peuvent s’adapter à une large gamme de matériaux (métaux, plastiques, céramiques…). Cette méthode peut être automatisée, ce qui réduit les coûts de main-d’œuvre. Malheureusement, elle engendre un coût élevé de l’équipement et ne convient pas aux pièces présentant des caractéristiques internes complexes ou des détails fins. Autre méthode : le traitement avec des solutions chimiques qui modifient leur état de surface ou les propriétés. On peut ainsi obtenir des finitions précises et uniformes sur des géométries complexes voire la modification des propriétés matérielles de la pièce (résistance à la corrosion ou la bio-compatibilité). Cependant, l’efficacité de la finition chimique dépend du matériau de la pièce et des produits chimiques utilisés. Elle ne convient pas aux pièces qui nécessitent des tolérances précises ou qui présentent des caractéristiques internes complexes. En effet, les solutions chimiques ont dans certains cas du mal à pénétrer ou d’atteindre ces zones. Enfin, les technologies de finition en série, telles que la finition vibratoire et centrifuge, utilisent des médias abrasifs et de l’énergie mécanique pour lisser et polir les pièces imprimées. « Ces procédés sont évolutifs et capables de traiter simultanément des grands volumes de pièces« , indique Colin Spellacy. « Ils peuvent traiter différents matériaux (notamment les métaux, les polymères et les céramiques) et différentes géométries de pièces. Cela permet de réduire les coûts d’équipement, l’encombrement et les besoins de maintenance. En outre, les technologies de finition en série sont rentables, rapides et respectueuses de l’environnement. » Polyvalentes, elles peuvent être adaptées à différentes formes et tailles de pièces qui ont souvent des géométries complexes avec des zones difficiles d’accès. Ces méthodes ne nécessitent qu’une intervention manuelle minimale, ce qui réduit les coûts de main-d’œuvre et le risque d’erreur humaine. Les technologies de finition en série peuvent également intégrer des fonctions de contrôle de la qualité, capables de détecter et de corriger les erreurs ou les écarts dans le processus de finition. Cela réduit encore le risque d’erreur humaine et améliore la qualité globale du produit.

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