Utilisables, vos poudres d’additive manufacturing ?

Les pièces produites par additive manufacturing se retrouvent dans un nombre croissant de secteurs aux exigences de qualité extrêmement pointues, comme l’aéronautique ou la médecine. Pour les producteurs de ces pièces, il s’agit donc de maîtriser non seulement la paramétrie de leurs outils de production, mais aussi la qualité des matières premières. Sirris aide les industriels à mettre en place des systèmes robustes de contrôle et d’assurance qualité.

Les poudres utilisées dans les processus additifs peuvent être altérées par de nombreux facteurs. Une simple exposition à l’air ou à la chaleur peut suffire à modifier leurs caractéristiques. Leur réception, leur stockage, leur transport dans l’unité de production et leur mise en œuvre dans un premier cycle de fabrication sont autant de moments critiques où leurs caractéristiques peuvent évoluer.

La récupération des poudres excédentaires pour réinjection dans les cycles de production suivants ajoute encore à la complexité : la matière première est généralement constituée soit d’un assemblage de poudres neuves et recyclées, soit d’un lot provenant d’un batch unique recyclé plusieurs fois.

Pour tout producteur, la question récurrente et critique est donc : ma poudre est-elle utilisable, pour les critères de qualité que je veux atteindre ?

De multiples questions à résoudre

L’assurance de la qualité passe donc par une maitrise rigoureuse des caractéristiques essentielles des poudres AM, qu’elles proviennent du fournisseur ou de l’unité de recyclage de l’entreprise.

Ceci implique de répondre, en amont, à toute une série de questions. Quels sont les critères déterminants pour la qualité du produit final ? Quels contrôles de la qualité faut-il effectuer ? Quels sont les écarts admissibles ?  Mais aussi : comment prélever l’échantillon à contrôler pour qu’il soit représentatif, chaque particule n’étant pas exposée de la même manière à la chaleur ou à l’humidité par exemple ? Et plus généralement, comment manipuler ma poudre (la réceptionner, la stocker, la transporter) pour éviter les altérations significatives ? Comment garantir la traçabilité de la matière première à travers ses recyclages et mélanges successifs ? etc.

Maitriser tous ces éléments, c’est aussi se donner la possibilité de diversifier ses sources d’approvisionnement et de garantir un processus robuste – une exigence dans le domaine de l’aéronautique notamment.

Bonnes pratiques et critères d’acceptabilité

Pour aider les entreprises à établir un système robuste d’assurance qualité pour leurs processus d’additive manufacturing, Sirris travaille à plusieurs niveaux. L’un d’entre eux, c’est l’établissement de critères d’acceptabilité adaptés au domaine additif. Quelles sont les contraintes nécessaires et suffisantes à respecter avec chaque type de poudre, pour fournir un produit fini de qualité ?

Sirris étudie aussi les bonnes pratiques de manipulation qui doivent permettre de préserver les caractéristiques des poudres. Ainsi, nous sommes désormais plus en mesure de comprendre les conséquences de l’exposition de la poudre à l’humidité lors des manipulations.

L’impact du process AM lui-même sur la qualité des poudres recyclées est aussi, grâce aux travaux de Sirris, de mieux en mieux maitrisé. On comprend mieux par exemple comment le flux d’argon soufflé pour refroidir la zone de fusion altère les caractéristiques des poudres.

Une partie de ces résultats ont été présentés au congrès EUROPM 2019 à Maastricht.

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Cet article fait partie de notre campagne ‘4.0 made real by Sirris’ qui illustre la faisabilité des technologies 4.0 dans l’industrie.
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