L'importance du broyage pour l'impression 3D

Le processus du grand au petit s'inverse. Dans les méthodes de fabrication traditionnelles, une pièce est créée par enlèvement de matière, par exemple par tournage ou fraisage CNC. Dans le cadre de la fabrication additive, l'approche est quasiment inversée. La pièce conçue au préalable en CAO est créée à partir d'une poudre ou d'un liquide par un procédé d'impression 3D. "Outre les métaux, les plastiques, les résines synthétiques, le verre ou le papier, des aliments comme le sucre servent de matériaux de base". Ceux-ci doivent donc d'abord être transformés en poudre ou en liquide avant d'être traités par impression 3D. C'est là que FRITSCH intervient avec ses compétences en matière de broyage de matériaux, acquises au fil des décennies.

Pour les procédés d'impression qui privilégient l'injection à travers des granulés extrudés, des paramètres tels que la taille des particules sont d'une importance capitale. Plus la taille initiale des réactifs est petite, moins il faut d'énergie pour la fusion et donc pour le processus d'impression. Il est donc avantageux d'utiliser le matériau de départ le plus fin possible avant le processus d'impression proprement dit. C'est pourquoi le broyeur à rotor à vitesse variable PULVERISETTE 14 premium line, par exemple, est utilisé pour broyer des matières plastiques, des résines synthétiques, du papier ou du sucre. Les broyeurs planétaires à billes FRITSCH, par exemple, sont idéaux pour les métaux destinés à l'impression 3D jusqu'à l'échelle nanométrique. La poudre est ensuite utilisée par l'un de nos clients, par exemple sur l'ISS pour un processus d'impression métallique, afin de recevoir des pièces de rechange non seulement avec la prochaine fusée de ravitaillement. L'utilisation de poudres pré-broyées sur Terre permet d'économiser de l'énergie précieuse sur l'ISS pour le processus d'impression.

En ce moment, la recherche et le développement expérimentent beaucoup de nouveaux matériaux, nous le remarquons entre autres par les demandes dans notre laboratoire d'application FRITSCH. L'utilisation d'alliages, en particulier, fait l'objet d'une attention accrue. Un alliage mécanochimique est réalisé avec des paramètres particuliers dans un broyeur planétaire à billes. L'objectif premier de l'application n'est pas le broyage, mais bien plus la liaison ou la fabrication de composés métalliques exigeants. Grâce à une sollicitation intensive et de longue durée de l'échantillon, on obtient des matériaux extrêmement homogènes au niveau atomique, comme par exemple des composés amorphes de nickel-niobate.

Les déchets plastiques irréguliers et déjà transformés font l'objet d'un examen critique dans le cadre des questions environnementales liées au processus d'impression 3D. Comme de nombreux plastiques conservent leurs propriétés après plusieurs transformations de phase, l'idée de réutiliser ces résidus est évidente. Grâce à sa vitesse réglable, le broyeur universel PULVERISETTE 19 est particulièrement adapté à cette tâche de recyclage des déchets d'impression 3D. Une grande trémie de la variante Large permet même de produire des granulés à partir d'échantillons jusqu'à 12 cm.

La taille des particules est l'un des paramètres décisifs pour l'impression 3D. Si cette forme initiale peut être réalisée de manière autonome grâce à des processus optimisés, cela permet non seulement d'acquérir des connaissances approfondies, mais aussi d'être indépendant des fournisseurs et d'avoir un avantage concurrentiel. Dans la deuxième partie de cette série : "La réduction de la taille des particules permet d'économiser de l'énergie lors de l'impression 3D", vous découvrirez plus en détail comment l'énergie est économisée lors de l'impression 3D grâce à la réduction de la taille des particules, ce qui permet au final d'augmenter l'efficacité !