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Les meilleures imprimantes 3D métal en 2020


Qu’est-ce que l’impression 3D métal ? Ce guide offre un aperçu global du monde de la fabrication additive métallique, des technologies d’impression 3D métallique qui existent aujourd’hui, des métaux pouvant être imprimés en 3D, et plus encore. Découvrez également notre sélection de quelques unes des meilleures imprimantes 3D métal de l’année.

Quelle est la meilleure imprimante 3D métal en 2020 ?

 
Au cours des dernières années, l’industrie de la fabrication additive a pu constater une nette progression de l’impression 3D métal, que ce soit au niveau de l’offre ou de la demande.

Les fabricants d’imprimantes 3D métal introduisent des machines de plus en plus rapides et puissantes, avec un élargissement des métaux compatibles (titane, cuivre, acier, etc.). De nombreuses entreprises adoptent ces technologies afin de produire des pièces et prototypes aux coûts toujours plus bas, bénéficiant également d’une plus grande liberté en matière de design.

L’impression 3D métallique convient à une variété de secteurs industriels tels que l’aéronautique, l’automobile, la santé, et tout autre domaine utilisant du métal dans la chaîne de production.

Bien que les imprimantes 3D métal soient devenues légèrement plus accessibles au fil du temps, ces machines représentent un investissement élevé. Leurs prix vont, pour la plupart, de 80 000 € à plus d’un million d’euros ; une haute barrière à l’entrée pouvant toutefois être rapidement amortie selon les cas.

Il n’y a pas de « meilleure » imprimante 3D métal, car chaque cas d’utilisation a des besoins différents. Notre sélection d’imprimantes 3D métal a ainsi pour but d’étayer l’offre globale du moment, comprenant des systèmes aux technologies multiples et disponibles auprès de marques bien établies et distribuées, à différents niveaux de prix.

Les meilleures imprimantes 3D métal en 2020

Imprimante 3DTechnologieType de technologieVolume d'impressionPaysPrix*Devis
3D Systems DMP FLEX 100Direct Metal PrintingFusion de poudre100 x 100 x 90 mmÉtats-Unis250 000 €Devis
Additec μPrinterLaser Metal DepositionDépôt d'énergie directe160 x 120 x 450 mmAllemagne80 000 €Devis
Coherent CREATORSelective Laser MeltingFusion de poudreø 100 x 100 mmAllemagne90 000 €Devis
Desktop Metal Production SystemBound Metal Deposition™Jet de matière490 x 380 x 260 mmÉtats-Unis390 000 €Devis
Desktop Metal Studio SystemSingle Pass Jetting™Extrusion300 x 200 x 200 mmÉtats-Unis110 000 €Devis
Digital Metal DM P2500-Jet de matière203 x 180 x 69 mmSuède650 000 €Devis
EOS M 100Direct Metal Laser SinteringFusion de poudreø 100 x 95 mmAllemagne320 000 €Devis
Formalloy L-Series-Dépôt d'énergie directe200 x 200 x 200 mmÉtats-Unis180 000 €Devis
GE Additive Arcam EBM Spectra LElectron Beam MeltingFusion de poudreø 350 x 430 mmÉtats-Unis> 250 000 €Devis
GE Additive M2 Series 5Direct Metal Laser MeltingFusion de poudre245 x 245 x 350 mmÉtats-Unis> 250 000 €Devis
MarkForged Metal XAtomic Diffusion Additive ManufacturingExtrusion300 x 220 x 180 mmÉtats-Unis90 000 €Devis
Pollen AM PAM Series MCPellet Additive ManufacturingExtrusionø 300 x 300 mmFrance70 000 €Devis
Rapidia Metal 3D printerWater-based metal paste extrusionExtrusion200 x 280 x 200 mmCanada> 100 000 €Devis
Renishaw RenAM 500ESelective Laser MeltingFusion de poudre250 x 250 x 350 mmRoyaume-Uni> 250 000 €Devis
Sisma EVEMET 200Laser Metal FusionFusion de poudreø 200 x 200 mmItalie> 250 000 €Devis
SLM Solutions SLM 125Selective Laser MeltingFusion de poudre125 x 125 x 125 mmAllemagne370 000 €Devis
SPEE3D LightSPEE3DSupersonic DepositionJet de matière300 x 300 x 300 mmAustralie600 000 €Devis
TRIDITIVE AMCELLAutomated Multimaterial Deposition®Extrusionø 220 x 330 mmEspagne> 250 000 €Devis
TRUMPF TruPrint 1000Laser Metal FusionFusion de poudreø 100 x 100 mmAllemagne> 250 000 €Devis
Velo3D SapphireLaser Metal FusionFusion de poudreø 315 x 1000 mmÉtats-Unis> 250 000 €Devis
Xact Metal XM200CSelective Laser MeltingFusion de poudre127 x 127 x 127 mmÉtats-Unis70 000 €Devis
XJet Carmel 700MNanoParticle Jetting™Jet de matière500 x 140 x 200 mmIsraêl> 250 000 €Devis
Ce tableau représente notre sélection de quelques unes des meilleures imprimantes 3D métalliques disponibles sur le marché. La plupart des marques listées proposent également d'autres modèles ou gammes.

*Prix : Certains de ces prix sont approximatifs et peuvent varier dans le temps et/ou d'un pays à l'autre.
Découvrez toutes les imprimantes 3D métal du marché avec notre comparateur d’imprimantes 3D.

Les principales technologies d'impression 3D métallique

Les quatre principaux types de technologies d’impression 3D métal sont les suivants :

  • Fusion de poudre métal ou Powder Bed Fusion (SLS, SLM, DMP)
  • Dépôt d’Énergie Directe ou Directed Energy Deposition (DED)
  • Extrusion de filament métallique (FFF, FDM)
  • Jet de matière (Material Jetting) et Binder Jetting

Il existe également quelques imprimantes 3D métal à base de résine ou de laminage, mais elles sont plus rares.

La grande majorité des fabricants utilisent des technologies propriétaires sous différentes appellations. Ces technologies et leurs acronymes tombent généralement sous les quatre types cités précédemment. Certaines marques utilisent un mélange de plusieurs technologies.

Répartition des différentes technologies d’impression 3D métallique.

Répartition des différentes technologies d’impression 3D métallique.
Source : base de données Aniwaa (2019)

Présentation des meilleures imprimantes 3D métal en 2020

Nous proposons ici plus de détails sur chaque imprimante 3D métallique de notre sélection. Elles sont regroupées en fonction de leur type de technologie (fusion de poudre, DED, extrusion, jet de matière).

Imprimantes 3D à extrusion de métal (FFF, FDM)

L’extrusion consiste à chauffer le matériau (filament ou granulés) et de le pousser à travers une buse. Dans le cas de l’impression 3D métal, le filament est généralement constitué de particules de métal mélangées à un agent liant.

Une fois la pièce imprimée en 3D, le résultat est brut ; la pièce doit subir plusieurs étapes de post-traitement afin d’éliminer l’agent liant et ne laisser que du métal.

Desktop Metal Bound Metal Deposition™

La plupart des procédés d’impression 3D métal à base de filament incluent ces étapes.
Source : Desktop Metal

Desktop Metal Studio

  • Volume d’impression : 300 x 200 x 200 mm
  • Technologie : Bound Metal Deposition™
  • Pays : États-Unis
  • Prix : 110 000 €
Le Desktop Metal Studio est un système d’impression 3D métal comprenant une imprimante 3D, une machine de déliantage et un four haute température pour le frittage final des pièces.

L’imprimante extrude du filament rempli de petites particules de métal. Pendant l’étape de déliantage, l’agent liant est dissout grâce à un liquide propriétaire. La pièce comporte ainsi des « pores » et doit ensuite être passée au four afin d’être densifiée.

Plus d’informations : Desktop Metal Studio

MarkForged Metal X

  • Volume d’impression : 300 x 220 x 180 mm
  • Technologie : Atomic Diffusion Additive Manufacturing
  • Pays : États-Unis
  • Prix : 90 000 €
MarkForged est spécialisé dans l’impression 3D à fibre continue, mais propose également l’impression 3D métal avec leur système Metal X.

Cette imprimante 3D MarkForged extrude du filament plastique rempli de particules de métal afin de former la pièce. Celle-ci devra ensuite être déliantée avec un liquide spécial grâce à la station Wash-1, puis « cuite » dans l’un des deux fours proposés par MarkForged (Sinter-1 ou Sinter-2).

Les filaments métal disponibles comprennent plusieurs types d’acier ainsi que l’inconel, le cuivre, ou encore le titane.

Plus d’informations : MarkForged Metal X

Rapidia Metal 3D Printer

  • Volume d’impression : 280 x 280 x 200 mm
  • Technologie : Extrusion de pâte à base d’eau
  • Pays : Canada
  • Prix : 100 000 €
Rapidia, basé au Canada, propose une manière unique et intéressante d’imprimer du métal en 3D. Leur imprimante utilise des pâtes métalliques à base d’eau, éliminant ainsi le besoin de délianter les pièces puisque l’eau s’évapore pendant le processus d’impression. La pièce nécessite toutefois d’être passée au four afin d’être complètement solidifiée.

Plusieurs pâtes métalliques sont disponibles, y compris des pâtes à base d’acier inoxydable, d’inconel, et quelques céramiques. Le cuivre, le tungsten, et autres métaux sont en voie de développement.

Plus d’informations : Rapidia Metal 3D Printer

Pollen AM PAM Series MC

  • Volume d’impression : ø 300 x 300 mm
  • Technologie : Pellet Additive Manufacturing
  • Pays : France
  • Prix : 70 000 €
Pollen AM est une entreprise française qui produit des imprimantes 3D à granulés depuis 2013. Leur Pam Series MC est une imprimante 3D de type delta, avec un volume cylindrique. Elle est capable d’imprimer du métal, de la céramique, et la plupart des thermoplastiques;

L’imprimante dispose d’un extrudeur de granulés et non de filament, permettant de réduire les coûts de matériaux de manière importante.

Plus d’informations : Pollen AM PAM Series MC

TRIDITIVE AMCELL

  • Volume d’impression : ø 220 x 330 mm (x8)
  • Technologie : Automated Multimaterial Deposition®
  • Pays : Espagne
  • Prix : > 250 000 €
Cette machine a été conçue avec un objectif : permettre la production de pièces en métal 3D à grande échelle, 24h/24. Le système AMCELL est entièrement automatisé. La machine gère elle-même les matériaux, les températures, l’humidité, la filtration de l’air, et est même dotée d’un système d’éjection des pièces avec tapis roulant.

Plutôt que d’offrir un seul, grand volume d’impression, la TRIDITIVE AMCELL est dotée de huit espaces d’impression de type delta avec ø 220 x 330 mm de volume chacun. Selon TRIDITIVE, le fabricant, les pièces produites par le système AMCELL sont comparables à celles produites via des méthodes traditionnelles comme le moulage par injection.

Plus d’informations : TRIDITIVE AMCELL

Imprimantes 3D à fusion de poudre métal : SLS, SLM, DMP et autres

Actuellement, la méthode de fabrication additive la plus utilisée pour le métal est la fusion de poudre ou le frittage de poudre. Pour faire simple, un laser fusionne des particules de poudre métal point par point et couche par couche.

3D Systems DMP FLEX 100

  • Volume d’impression : 100 x 100 x 90 mm
  • Technologie : Direct Metal Printing
  • Pays : États-Unis
  • Prix : 250 000 €
3D Systems, un acteur historique sur de nombreux secteurs de l’impression 3D, présente la DMP FLEX 100 comme une imprimante 3D rapide, précise, et abordable. Elle offre une répétabilité impressionnante de 20 μm et une qualité de surface de 5 Ra μm.

L’imprimante est livrée avec le logiciel propriétaire de 3D Systems, « 3DXpert All-in-One Software Solution for Metal Additive manufacturing ». Les matériaux en poudre métallique de 3D Systems sont certifiés.

Plus d’informations : 3D Systems DMP FLEX 100

Coherent CREATOR

  • Volume d’impression : ø 100 x 100 mm
  • Technologie : Selective Laser Melting
  • Pays : Allemagne
  • Prix : 90 000 €
La CREATOR a été développée par le fabricant allemand OR Laser avant que ce dernier ne soit acquis par Coherent en 2018. C’est l’une des premières imprimantes 3D relativement abordables, disponible à moins de 100 000 €.

Cette imprimante 3D est équipée d’un laser à fibre de 50W fiber laser lui permettant de travailler avec de nombreux matériaux, notamment la laiton, le bronze, l’acier inoxydable, le titane, l’aluminium, ou encore le chrome-cobalt.

Coherent met l’accent sur la facilité d’utilisation, la rapidité, et la fiabilité de la CREATOR.

Plus d’informations : Coherent CREATOR

EOS M 100

  • Volume d’impression : ø 100 x 95 mm
  • Technologie : Direct Metal Laser Sintering
  • Pays : Allemagne
  • Prix : 320 000 €
Cette imprimante 3D métallique compacte est destinée à la production de petites pièces et prototypes en petites quantités. Son catalogue de matériaux est particulièrement intéressant pour les cas d’usage médicaux et dentaires (par exemple pour les couronnes et prothèses).

Les matériaux et métaux certifiés que propose EOS incluent le chrome-cobalt, le titane, et l’acier inoxydable, entre autres.

Le faisceau laser de 200 W de l’EOS M 100 est suffisamment fin pour offrir un haut niveau de détail.

Plus d’informations : EOS M 100

GE Additive Arcam EBM Spectra L

  • Volume d’impression : ø 350 x 430 mm
  • Technologie : Electron Beam Melting
  • Pays : États-Unis
  • Prix : > 250 000 €
D’origine suédoise, Arcam a été racheté par GE Additive il y a quelques années. L’Arcam EBM Spectra L est jusqu’à 20% plus rapide que ses prédécesseurs et est capable de réduire le coût par pièce d’environ 10%.

Cette imprimante 3D métal est dédiée à l’impression 3D de titane, mais le cuivre sera prochainement disponible également. Le faisceau laser de l’imprimante offre une puissance de 4.5 kW.

Les applications courantes de cette imprimante comprennent les implants orthopédiques et les pièces pour l’industrie aérospatiale.

Plus d’informations : GE Additive Arcam EBM Spectra L

GE Additive M2 Series 5

  • Volume d’impression : 245 x 245 x 350 mm
  • Technologie : Direct Metal Laser Melting
  • Pays : États-Unis
  • Prix : > 250 000 €
Concept Laser est l’entreprise à l’origine de la M2 Series 5 de GE Additive, qui a racheté la boîte il y a plusieurs années. L’imprimante est facile d’utilisation et offre un flux de travail optimisé, avec une chambre de post-traitement intégrée afin de réduire au maximum le contact entre la poudre et l’utilisateur.

Le système de fabrication additive métal M2 est compatible avec de nombreux métaux, allant de l’acier inoxydable à l’aluminium, le nickel, le titane, et le chrome-cobalt.

More information: GE Additive M2 Series 5

Renishaw RenAM 500E

  • Volume d’impression : 250 x 250 x 350 mm
  • Technologie : Selective Laser Melting
  • Pays : Royaume-Uni
  • Prix : > 250 000 €
La RenAM 500E est l’imprimante 3D métal entrée de gamme de Renishaw, un grand fabricant anglais. Elle offre un espace d’impression relativement grand, et la poudre peut être manipulée à travers une boîte avec gants intégrés afin d’éviter les pertes ou la contamination du matériau.

La machine est également équipée d’un capteur d’oxygène et d’un système de filtration des émissions breveté appelé SafeChange™.

Plus d’informations : Renishaw RenAM 500E

Sisma EVEMET 200

  • Volume d’impression : ø 200 x 200 mm
  • Technologie : Laser Metal Fusion
  • Pays : Italie
  • Prix : > 250 000 €
Cette imprimante 3D italienne est l’une des dernières nouveautés de Sisma. Elle est équipée de deux lasers, d’un système de contrôle qualité, de tamisage automatique et de toute une série d’autres caractéristiques qui font de l’EVEMET 200 une option de fabrication additive métal complète et fiable.

Son réservoir de poudre peut contenir jusqu’à deux fois et demi le volume d’impression maximum de l’imprimante, permettant de minimiser les chargements et manipulations de poudre.

Plus d’informations : Sisma EVEMET 200

SLM Solutions SLM 125

  • Volume d’impression : 125 x 125 x 125 mm
  • Technologie : Selective Laser Melting
  • Pays : Allemagne
  • Prix : 370 000 €
SLM Solutions est un acteur majeur de l’industrie de la fusion de poudre depuis de nombreuses années. Leur SLM 125 est dotée d’une architecture logicielle ouverte qui permet aux utilisateurs de modifier et ajuster les paramètres du système en fonction des matériaux ou cas d’utilisation spécifiques.

Plusieurs options de surveillance sont disponibles, notamment pour le laser et l’espace d’impression.

Plus d’informations : SLM Solutions SLM 125

TRUMPF TruPrint 1000

  • Volume d’impression : ø 100 x 100 mm
  • Technologie : Laser Metal Fusion
  • Pays : Allemagne
  • Prix : > 250 000 €
La TruPrint 1000 est le système de fabrication additive métal le plus compact de la gamme TRUMPF, avec un volume d’impression cylindrique de 100 mm de haut. Cette machine convient pour la production de petites pièces et prototypes, voire même de petites séries de production lorsqu’elle est équipée de l’option multi-laser qui augmente la vitesse d’impression.

La TRUMPF TruPrint 1000 peut être contrôlée à distance via une application sur tablette. Celle-ci donne également accès à la caméra intégrée de la machine.

Plus d’informations : TRUMPF TruPrint 1000

Velo3D Sapphire

  • Volume d’impression : ø 315 x 1000 mm
  • Technologie : Laser Metal Fusion
  • Pays : États-Unis
  • Prix : > 250 000 €
La Velo3D Sapphire est une imprimante 3D métal grand volume conçue pour les séries de production. Selon Velo3D, leur technologie propriétaire Intelligent Fusion permet d’imprimer des pièces très complexes et tout porte-à-faux.

Ce système est également équipé d’une variété de capteurs métrologiques qui mesurent at analysent la qualité de chaque couche imprimée en 3D.

Plus d’informations : Velo3D Sapphire

Xact Metal XM200C

  • Volume d’impression : 127 x 127 x 127 mm
  • Technologie : Selective Laser Melting
  • Pays : États-Unis
  • Prix : 70 000 €
La XM200C est la solution d’impression 3D métal entrée de gamme de chez Xact Metal. Elle convient aussi bien aux fins de recherche qu’aux petites séries de production. La XM200C bénéficie d’un système de portique Xact Core propriétaire pour des mouvements précis mais rapides, avec une vitesse d’impression allant jusqu’à 500 mm/s.

Xact Metal propose ses propres matériaux, sous le nom de Xact Powder, comprenant notamment divers aciers inoxydables, super alliages, aciers d’outillage, aluminium, titane, bronze et cuivre. Les utilisateurs avancés peuvent utiliser leurs propres poudres métalliques si nécessaire.

Plus d’informations : Xact Metal XM200C

Imprimantes 3D de pulvérisation de matière (material jetting et binder jetting)

La pulvérisation ou jet de matière consiste à déposer des gouttes de matériau sur une surface grâce à plusieurs têtes de dépôt de matière (le procédé est quelque peu similaire à l’impression 2D sur papier). Ce matériau se solidifie, puis une autre couche “d’encre métallique” est déposée par dessus.

Le processus binder jetting est presque identique, mais c’est un agent liant qui est déposé sur une couche de poudre de métal.

Desktop Metal Production System

  • Volume d’impression : 330 x 330 x 330 mm
  • Technologie : Single Pass Jetting™
  • Pays : États-Unis
  • Prix : 390 000 €
Le Production System de Desktop Metal a été développé pour la production en masse. Ce système est présenté par Desktop Metal comme une solution de fabrication additive métallique rapide et économique, avec un coût par pièce jusqu’à 20 fois plus bas qu’avec d’autres imprimantes 3D métal.

Cette imprimante 3D Desktop Metal est équipée de plus de 16 000 buses montées sur une barre d’impression qui sert également à recouvrir le lit d’impression de poudre.

Plus d’informations : Desktop Metal Production System

Digital Metal DM P2500

  • Volume d’impression : 203 x 180 x 69 mm
  • Technologie : Binder Jetting
  • Pays : Suède
  • Prix : 650 000 €
Digital Metal, une entreprise du groupe Höganäs Group, produit des pièces incroyablement détaillées avec le système DM P2500. Celle-ci est capable d’imprimer des pièces métalliques en 3D avec une précision de jusqu’à 0.001 mm (1 µ), avec des qualités de surface aux alentours des 0.006 mm (6 µ).

Autre point intéressant à souligner, la quasi totalité de la poudre inutilisée peut être recyclée pour de futures impressions. Ce système de fabrication additive métal est capable de produire de manière hautement efficace et fiable ; l’une des premières imprimantes DM P2500 de Digital Metal fonctionne 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, depuis 2013, selon Digital Metal.

La Digital Metal DM P2500 est une imprimante 3D métal certifiée (CE et UL) qui est compatible avec des matériaux métalliques certifiés (ISO 22068).

Plus d’informations : Digital Metal DM P2500

SPEE3D LightSPEE3D

  • Volume d’impression : 300 x 300 x 300 mm
  • Technologie : Supersonic Deposition
  • Pays : Australie
  • Prix : 600 000 €
Le fabricant australien SPEE3D a mis au point une technologie d’impression 3D métal d’une rapidité impressionnante, appelée Supersonic Deposition. Cette technologie est basée sur la pulvérisation à froid de métal, utilisant de l’air comprimé pour projeter de la poudre métallique à grande vitesse à travers une buse.

Cela permet à la LightSPEE3D d’imprimer en 3D jusqu’à 100 grammes par minute et avec une variété de métaux, dont le cuivre.

Plus d’informations : SPEE3D LightSPEE3D

XJet Carmel 700M

  • Volume d’impression : 500 x 280 x 200 mm
  • Technologie : NanoParticle Jetting™
  • Pays : Israël
  • Prix : > 250 000 €
L’impressionnante technologie brevetée par XJet est appelée NanoParticle Jetting™. Cette méthode disperse des millions de minuscules gouttes de liquide spécial infusé de nanoparticules métalliques. Le liquide s’évapore au fil de l’impression. Les matériaux XJet sont disponibles en cartouches faciles à insérer.

Après impression, les pièces métalliques doivent subir plusieurs étapes de post-traitement.

Plus d’informations : XJet Carmel 700M

Systèmes de fabrication additive métallique à base de dépôt d’énergie directe (DED)

La technologie de dépôt d’énergie directe (Directed Energy Deposition en anglais) est comparable à l’extrusion de filament. Le matériau métallique est poussé via une buse (comme en FFF/FDM), mais un laser ou autre source d’énergie puissante solidifie le matériau dès qu’il est déposé.

Additec μPrinter

  • Volume d’impression : 160 x 120 x 450 mm
  • Technologie : Laser Metal Deposition
  • Pays : Allemagne
  • Prix : 80 000 €
Additec présente leur μPrinter comme une solution d’impression 3D métal “low-cost”. L’imprimante est capable d’imprimer de la poudre métallique ainsi que du fil de métal (diamètres de 0.6 mm à 1 mm) à travers sa tête d’impression de 600 W. La tête d’impression est composée de trois diodes laser de 200 W.

Cette imprimante 3D métal offre un design compact et une chambre d’impression inerte.

Plus d’informations : Additec μPrinter

Formalloy L-Series

  • Volume d’impression : 200 x 200 x 200 mm
  • Technologie : Dépôt d’Énergie Directe
  • Pays : États-Unis
  • Prix : 180 000 €
Formalloy propose une gamme d’imprimantes 3D DED avec jusqu’à 5 axes de motion. Elles peuvent être utilisées pour produire des pièces en métal mais également pour réparer ou revêtir des pièces existantes.

Différentes longueurs d’onde laser sont disponibles, ainsi que différents volumes d’impression : 200 x 200 x 200 mm, 500 x 500 x 500 mm et 1000 x 1000 x 1000 mm. Des personnalisations à la demande sont également possibles en fonction des besoins.

Plus d’informations : Formalloy L-Series

Imprimantes 3D métal bientôt disponibles

Il existe plusieurs systèmes de fabrication additive métal en cours de développement ou bientôt disponibles à la vente :

Alternatives et mentions spéciales

Systèmes de fabrication hybrides

Certains fabricants sont spécialisés dans les systèmes de fabrication hybrides. Ces systèmes combinent des méthodes de fabrication additives et soustractives, souvent avec des bras robotisés capables de se déplacer sur plus de trois axes.

Voici quelques uns des plus gros acteurs sur ce marché :

Imprimantes 3D métal XXL

Pour produire de très grandes pièces métalliques en 3D, il existe des systèmes industriels aux très grandes dimensions, notamment :

Imprimantes 3D métal en Chine

Le marché des imprimantes 3D métal connaît une forte croissance en Asie, et plus particulièrement en Chine. Certains fabricants chinois montent en gamme et proposent des solutions d’impression 3D métal :

Toutefois, ces fabricants ne jouent selon nous pas encore dans la même catégorie que les marques de notre sélection principale ; ce principalement en raison d’un manque de réseaux de distribution, de service après-vente et de formation, et autres facteurs qui pèsent dans la balance dans ces fourchettes de prix.

Imprimantes 3D métalliques pour la R&D

Dans certains cas, les imprimantes 3D métal sont utilisées à des fins de recherche et de développement de nouveaux matériaux. Il existe quelques machines ayant été conçues spécifiquement à cet effet, dont :

Avantages et limites de l’impression 3D de métal

Imprimer des pièces en métal 3D : avantages

  • Fabrication à la demande : La fabrication additive métallique offre plus de flexibilité et de contrôle sur la chaîne de production.
  • Création de modèles complexes : Avec les technologies d’impression 3D, il est possible de créer des pièces hautement détaillées aux géométries complexes, qui seraient difficilement réalisables avec les méthodes de fabrication traditionnelles.
  • Réduction des déchets : Par rapport au fraisage CNC, par exemple, la fabrication additive métal gâche beaucoup moins de matériau, utilisant uniquement les quantités nécessaires. Cela vaut davantage pour les méthodes basées sur l’extrusion que pour les méthodes à base de poudre, où il n’est pas toujours possible de réutiliser 100 % du matériau non fritté ou non lié.
  • Pièces plus légères : Alors que les pièces métalliques sont généralement complètement solides ou très épaisses avec d’autres méthodes, l’impression 3D leur permet d’être plus ou moins creuses sans nuire à leur solidité ni à leur résistance. Cela permet également d’utiliser moins de matériau.
  • Rentabilité : Tous les points évoqués ci-dessus contribuent à baisser les coûts par pièce, bien que les prix élevés des imprimantes 3D représentent une barrière substantielle à l’entrée. L’amortissement des machines peut prendre plus ou moins longtemps selon les productions et cas d’utilisation.

Limites de l’impression 3D métal

  • Prix : Les systèmes de fabrication additive de métal restent à ce jour coûteux, tout comme les poudres et filaments métalliques. Il faut également prendre en compte l’énergie consommée, la courbe d’apprentissage, et autres frais cachés.
  • Contraintes d’installation et précautions : La plupart des imprimantes 3D métal requièrent un grand espace et un environnement hautement contrôlé (température, hygrométrie, etc.).
  • Post-traitement : Dans de nombreux cas il est nécessaire d’effectuer un post-traitement des pièces, que ce soit pour le déliantage et la cuisson ou au niveau des finitions de surface.
  • Propriétés physiques : Il peut s’avérer difficile d’obtenir les mêmes propriétés physiques que celles que l’on peut trouver avec méthodes de fabrication traditionnelles. Un certain nombre de facteurs sont à prendre en compte, comme l’anisotropie, lors du processus de conception et de préparation des fichiers.

Matériaux métalliques : que peut-on imprimer en 3D ?

Quels métaux peuvent être imprimés en 3D ?

De plus en plus de métaux peuvent être utilisés en fabrication additive. Les principaux métaux sont :

  • Aluminium
  • Titane
  • Nickel, Inconel
  • Cuivre
  • Bronze
  • Cobalt, Chrome-cobalt
  • Aciers variés
  • Métaux précieux (or, argent, platine)

Quels formats pour les métaux d’impression 3D ?

Les matériaux métalliques existent sous plusieurs formes, correspondant à différents procédés d’impression 3D. Les formats les plus communs sont :

  • Poudre
  • Fil
  • Filament

De manière plus rare, il est également possible de trouver des résines métalliques pour les imprimantes 3D résine, ainsi que des feuilles de métal pour les imprimantes 3D utilisant des technologies de lamination.

Prix impression 3D métal : combien coûte une imprimante 3D en métal ?

Les prix des imprimantes 3D métal industrielles varient généralement d’environ 30 000 € jusqu’à plus d’un million d’euros pour les systèmes les plus industriels en haut de gamme.

Certains frais additionnels sont à prendre à compte, notamment les matériaux d’impression (jusqu’à plusieurs centaines d’euros par kilogramme) ainsi que les coûts liés au post-traitement (outillage, temps, etc.).

Applications et cas d'usage

Il existe des milliers de possibilités et cas d’usage pour l’impression 3D métallique. Cette technologie est utilisée dans quasiment toutes les industries, mais on la retrouve principalement dans les secteurs suivants :

  • Aérospatial
  • Automobile
  • Médical

Que ce soit pour l’outillage, les pièces de rechange ou les produits finis, de nombreuses entreprises peuvent bénéficier de l’impression 3D de métal.

Néanmoins, la fabrication additive n’est pas systématiquement la meilleure option. Bien que certains systèmes d’impression 3D métallique aient la capacité de produire de grandes séries, il est généralement plus économique d’utiliser les méthodes traditionnelles comme le moulage par injection pour les pièces simples.

Pour les géométries complexes, le prototypage rapide, et la customisation de masse, l’impression 3D est pratique et efficace.

Services d’impression 3D métal

Pour les professionnels ayant des ressources limitées en termes d’espace, budget, et de personnel, les services d’impression 3D métal en ligne peuvent être une solution idéale. Ceci est d’autant plus vrai si les besoins en prototypes ou pièces à la demande sont occasionnels.

Ces entreprises de services de fabrication additive métallique possèdent des dizaines voire des centaines imprimantes 3D industrielles de haute qualité et emploient des spécialistes de l’impression 3D métal. Il est ainsi possible de commander des pièces en métal imprimées en 3D à la demande, sans devoir acquérir une imprimante 3D industrielle.

Voici quelques exemples de services d’impression 3D métal en ligne :

Service d'impression 3D métal en ligne

Technologies d’impression 3D métal

De nombreux fabricants développent leurs propres variations de technologies existantes et les étiquettent avec leurs propres noms. Nous listons à continuation les nombreux acronymes utilisés par les fabricants.

  • Fusion de poudre (PBF) : DMLS (Direct Metal Laser Sintering), DMP (Direct Metal Printing), LaserCUSING, LBM (Laser Beam Melting), LMF (Laser Metal Fusion), SLS (Selective Laser Sintering), SLM (Selective Laser Melting)
  • Dépôt d’Énergie Directe (DED) : DMT (Direct Metal Tooling), EBAM (Electron Beam Additive Manufacturing), EBM (Electron Beam Melting), LENS (Laser Engineered Net Shaping), LMD (Laser Metal Deposition)
  • Pulvérisation de matière (MJ ou BJ) : Magnet-o-Jet, Nanoparticle Jetting, SPJ (Single Pass Jetting), Metal Jet
  • Extrusion de métal : ADAM (Atomic Diffusion Additive Manufacturing), CEM (Composite Extrusion Modeling), FDM (Fused Deposition Modeling), FFD (Fused Feedstock Deposition), FFF (Fused Filament Fabrication), FMP (Filament Metal Printing), BMD (Bound Metal Deposition), MIM (Metal Injection Molding)
  • Impression 3D métal à base de résine : DLP (Digital Light Processing), FluidFM, SLA (Stéréolithographie)
Technologies d'impression 3D métal

FAQ

Le métal imprimé en 3D est-il solide ?

Les pièces en métal imprimées en 3D peuvent être aussi solides (voire plus solides) que les pièces en métal créées à partir de méthodes de fabrication traditionnelles. Cependant, la solidité de la pièce dépend de la technologie d’impression 3D utilisée et les conditions dans laquelle la pièce est imprimée.

Quand est-ce que l’impression 3D métal a-t-elle été inventée ?

L’impression 3D métal naît dans les années 1990 avec le développement de la technologie SLM (Selective Laser Melting). Cependant, ce n’est qu’à partir de 2010 que l’impression 3D de métal a commencé à être réellement adoptée.

Aujourd’hui, de plus en plus d’industries trouvent un intérêt à l’impression 3D métal, surtout avec l’émergence d’entreprises comme Desktop Metal ou MarkForged qui rendent la technologie plus accessible que jamais.

Comment fonctionne l’impression 3D métal ?

Il existe plusieurs manières d’imprimer du métal en 3D. Il est possible d’extruder du filament composé de liant et de particules métalliques, produisant ainsi une pièce brute devant être déliantée et re-cuite. Il est également possible de fusionner de la poudre de métal avec un laser, ou de déposer de l’agent liant sur de la poudre.


À propos de l'auteur

Ludivine Cherdo

Ludivine conçoit et implémente la stratégie de contenu d'Aniwaa, élaborant des guides détaillés basés sur ses connaissances approfondies en matière de fabrication additive. Elle réalise également des tests d'imprimantes 3D et se maintient au courant des dernières nouvelles et tendances de l'industrie. Après avoir grandi aux États-Unis puis vécu en Espagne, au Chili et au Cambodge, Ludivine est désormais basée en France.