Binder Jetting – Impression en quadrichromie
Dans cet article, tu apprendras à connaître le procédé de jetting de liant. J’y aborde le principe de fonctionnement, les avantages et les inconvénients ainsi que les domaines d’application possibles et les possibilités de traitement ultérieur.
Qu’est-ce que le procédé Binder Jetting ?
Le Binder Jetting fait partie des procédés de fabrication additive ou générative, également appelés couramment impression 3D. Le matériau de départ de ce procédé est toujours une poudre qui est collée par couches avec des adhésifs – le liant qui donne son nom au procédé – et qui est ainsi mise en forme. Le « binder jetting » est une méthode de fabrication relativement « ancienne ». Au début des années 1990, le Binder Jetting a été développé au MIT dans le Massachusetts et a fait l’objet d’une demande de brevet.
Quelle est la structure d’une imprimante à jet d’encre Binder ?
En principe, les imprimantes Binder Jetting fonctionnent de la même manière que les imprimantes à jet d’encre. Une tête d’impression permet de déposer du liant sur une poudre, couche par couche, afin de réaliser progressivement une forme préalablement définie par CAO. Les imprimantes BJ se caractérisent par une plaque de base abaissable qui, après une couche collée avec succès, est abaissée vers le bas pour permettre le collage de la couche suivante.
Outre la plate-forme abaissable et la tête d’impression, les imprimantes disposent toujours de deux réservoirs, l’un pour la colle, l’autre pour la réserve de poudre. En règle générale, les imprimantes BJ sont construites en portique.
Comment fonctionne le jetting de liants ?
Dans le processus de production additive, une couche de poudre est d’abord appliquée sur une plaque de base. Un liant est ensuite appliqué avec précision à l’aide d’une tête d’impression, ce qui permet à la poudre de se coller entre elles. L’étape suivante consiste à appliquer une autre couche de poudre et à la coller à nouveau. Petit à petit, le modèle souhaité est créé à partir des différentes couches.
Où utilise-t-on le procédé Binder Jetting ?
Le Binder Jetting est un procédé extrêmement polyvalent, car en théorie, tous les matériaux disponibles sous forme de poudre peuvent être collés ensemble. Même les matières premières sensibles, comme les aliments ou les produits pharmaceutiques, peuvent ainsi être transformées en objets tridimensionnels. Comme aucune source de chaleur n’est nécessaire pendant l’impression, il n’y a pas de tensions à l’intérieur des composants, ce qui fait que le Binder Jetting convient également aux matériaux les plus sensibles. Actuellement, ce procédé est souvent utilisé dans le prototypage rapide, mais aussi pour la fabrication de moules ou de modèles originaux. L’industrie de la bijouterie, les académies d’art ou la technique médicale sont d’autres exemples d’application.
Quels matériaux peuvent être imprimés avec le Binder Jetting ?
Qu’il s’agisse de métaux, de céramique, de sable ou de matières plastiques, tout matériau pouvant être traité sous forme de poudre peut en principe être transformé en modèles 3D par jet de liant. Ce qui est particulièrement intéressant, c’est la possibilité d’imprimer des aciers inoxydables – ce qui n’est actuellement pas encore possible avec de nombreux autres procédés d’impression 3D. En fonction de l’imprimante utilisée, des modèles multicolores sont également possibles. Pour ce faire, des particules de couleur sont ajoutées pendant l’impression afin de donner de la couleur aux différentes couches.
Comment s’effectue le post-traitement lors du « Binder Jetting » ?
Alors que les modèles en plastique n’ont besoin que d’être débarrassés de l’excédent de poudre après l’impression, les pièces métalliques nécessitent un traitement ultérieur plus complexe. Les pièces en métal doivent être débarrassées des résidus de colle après le Binder Jetting et subir un frittage supplémentaire. C’est la seule façon de garantir une résistance suffisante des modèles. Pendant le frittage, les modèles peuvent se rétracter, de sorte qu’une géométrie finale précise ne peut être réalisée en toute sécurité qu’avec une expérience suffisante.
Binder Jetting – Quels sont les avantages et les inconvénients ?
L’un des principaux avantages du Binder Jetting est qu’il peut être utilisé avec différents matériaux. Ceux-ci peuvent même être combinés entre eux, ce qui permet d’imaginer des modèles en acier inoxydable et en plastique, par exemple. La coloration des modèles peut également être comptée parmi les avantages. De plus, le Binder Jetting est relativement bon marché. L’inconvénient est clairement la faible stabilité des produits finaux. Comme il s’agit toujours de pièces collées à partir de poudre, on ne peut pas s’attendre à une grande résistance. Pour les pièces métalliques, il est toutefois possible d’augmenter considérablement la résistance en ajoutant d’autres métaux (pour les aciers inoxydables, par exemple, en ajoutant du bronze) et en procédant ensuite à un frittage. De même, la surface des modèles est toujours légèrement rugueuse, un peu comme après un sablage.
Avantages
- Fabrication rapide
- Bon marché
- Les grands modèles sont également possibles
- Aucune structure de soutien nécessaire
- Possibilité de représenter des modèles entièrement en couleur
- Possibilité de formes extrêmement complexes
- Combinaison de différents matériaux dans un même modèle
Inconvénients
- Pas de grande résistance
- Résistance mécanique uniquement si les éléments de construction sont traités ultérieurement
- Pas de surfaces lisses possibles
