L'adoption de la fabrication additive métallique est motivée par les matériaux qu'elle peut imprimer. Les entreprises du monde entier ont depuis longtemps reconnu cette dynamique et travaillent sans relâche pour élargir leur arsenal de matériaux d'impression 3D métalliques.
Les recherches continues sur le développement de nouveaux matériaux métalliques, ainsi que l'identification des matériaux traditionnels, ont contribué à une plus large acceptation de la technologie. Pour comprendre les matériaux disponibles pour l'impression 3D, nous vous proposons la liste la plus complète des matériaux d'impression 3D métalliques disponibles en ligne.
L'aluminium (AlSi10Mg) a été l'un des premiers matériaux métalliques AM à être qualifié et optimisé pour l'impression 3D. Il est connu pour sa ténacité et sa résistance. Il présente également une excellente combinaison de propriétés thermiques et mécaniques, ainsi qu'une faible densité.
Les applications des matériaux de fabrication additive en aluminium (AlSi10Mg) sont les pièces de production aérospatiale et automobile.
L'aluminium AlSi7Mg0.6 présente une bonne conductivité électrique, une excellente conductivité thermique et une bonne résistance à la corrosion.
Aluminium (AlSi7Mg0.6) Matériaux de fabrication additive métallique pour le prototypage, la recherche, l'aérospatiale, l'automobile et les échangeurs de chaleur
AlSi9Cu3 est un alliage à base d'aluminium, de silicium et de cuivre. AlSi9Cu3 est utilisé dans des applications nécessitant une bonne résistance à haute température, une faible densité et une bonne résistance à la corrosion.
Applications des matériaux de fabrication additive métallique en aluminium (AlSi9Cu3) dans le prototypage, la recherche, l'aérospatiale, l'automobile et les échangeurs de chaleur.
Alliage austénitique chrome-nickel à haute résistance et résistance à l'usure. Bonne résistance à haute température, formabilité et soudabilité. Pour son excellente résistance à la corrosion, y compris les environnements de piqûres et de chlorure.
Application du matériau de fabrication additive métallique en acier inoxydable 316L dans les pièces de production aérospatiales et médicales (outils chirurgicaux).
Acier inoxydable durci par précipitation avec une excellente résistance, ténacité et dureté. Il présente une bonne combinaison de résistance, d'usinabilité, de facilité de traitement thermique et de résistance à la corrosion, ce qui en fait un matériau populaire utilisé dans de nombreuses industries.
Le matériau de fabrication additive en métal inoxydable 15-5 PH peut être utilisé pour fabriquer des pièces dans diverses industries.
Acier inoxydable à durcissement par précipitation avec d'excellentes propriétés de résistance et de fatigue. Il présente une bonne combinaison de résistance, d'usinabilité, de facilité de traitement thermique et de résistance à la corrosion, ce qui en fait un acier couramment utilisé dans de nombreuses industries. L'acier inoxydable 17-4 PH contient de la ferrite, tandis que l'acier inoxydable 15-5 ne contient pas de ferrite.
Le matériau de fabrication additive en métal inoxydable 17-4 PH peut être utilisé pour fabriquer des pièces dans diverses industries.
L'acier martensitique à durcissement rapide présente une bonne ténacité, une bonne résistance à la traction et de faibles propriétés de gauchissement. Facile à usiner, à durcir et à souder. Sa ductilité élevée le rend facile à façonner pour différentes applications.
L'acier maraging peut être utilisé pour fabriquer des outils d'injection et d'autres pièces de machines pour la production de masse.
Cet acier cémenté présente une bonne trempabilité et une bonne résistance à l'usure en raison de la dureté de surface élevée après traitement thermique.
Les propriétés matérielles de l'acier cémenté le rendent idéal pour de nombreuses applications dans l'automobile et l'ingénierie générale ainsi que pour les engrenages et les pièces de rechange.
L'acier à outils A2 est un acier à outils polyvalent durcissant à l'air et est souvent considéré comme un acier de travail à froid « à usage général ». Il combine une bonne résistance à l'usure (entre O1 et D2) et une bonne ténacité. Il peut être traité thermiquement pour augmenter la dureté et la durabilité.
L'acier à outils D2 présente une excellente résistance à l'usure et est largement utilisé dans les applications de travail à froid où une résistance à la compression élevée, des arêtes vives et une résistance à l'usure sont requises. Il peut être traité thermiquement pour augmenter la dureté et la durabilité.
L'acier à outils A2 peut être utilisé dans la fabrication de tôles, de poinçons et de matrices, de lames résistantes à l'usure et d'outils de cisaillement.
Le 4140 est un acier faiblement allié contenant du chrome, du molybdène et du manganèse. C'est l'un des aciers les plus polyvalents, avec une ténacité, une résistance élevée à la fatigue, une résistance à l'usure et une résistance aux chocs, ce qui en fait un acier polyvalent pour les applications industrielles.
Le matériau AM acier-métal 4140 est utilisé dans les gabarits et les montages, l'automobile, les boulons/écrous, les engrenages, les accouplements en acier, etc.
L'acier à outils H13 est un acier au chrome-molybdène pour le travail à chaud. Caractérisé par sa dureté et sa résistance à l'usure, l'acier à outils H13 présente une excellente dureté à chaud, une résistance à la fissuration par fatigue thermique et une stabilité au traitement thermique, ce qui en fait un métal idéal pour les applications d'outillage de travail à chaud et à froid.
Les matériaux de fabrication additive en acier à outils H13 ont des applications dans les matrices d'extrusion, les matrices d'injection, les matrices de forgeage à chaud, les noyaux de moulage sous pression, les inserts et les cavités.
Il s'agit d'une variante très populaire du matériau de fabrication additive métallique cobalt-chrome. C'est un superalliage avec une excellente résistance à l'usure et à la corrosion. Il présente également d'excellentes propriétés mécaniques, une résistance à l'abrasion, une résistance à la corrosion et une biocompatibilité à des températures élevées, ce qui le rend idéal pour les implants chirurgicaux et autres applications à forte usure, y compris les pièces de production aérospatiale.
Le MP1 présente également une bonne résistance à la corrosion et des propriétés mécaniques stables même à des températures élevées. Il ne contient pas de nickel et présente donc une structure de grain fine et uniforme. Cette combinaison est idéale pour de nombreuses applications dans les industries aérospatiale et médicale.
Les applications typiques incluent le prototypage d'implants biomédicaux tels que les implants de colonne vertébrale, de genou, de hanche, d'orteil et dentaires. Il peut également être utilisé pour des pièces qui nécessitent des propriétés mécaniques stables à des températures élevées et des pièces avec de très petites caractéristiques telles que des parois minces, des broches, etc. qui nécessitent une résistance et/ou une rigidité particulièrement élevée.
EOS CobaltChrome SP2 est une poudre de superalliage à base de cobalt-chrome-molybdène spécialement développée pour répondre aux exigences des restaurations dentaires qui doivent être recouvertes de matériaux céramiques dentaires, et est spécialement optimisée pour le système EOSINT M 270.
Les applications incluent la production de restaurations dentaires en métal fondu en porcelaine (PFM), en particulier de couronnes et de ponts.
CobaltChrome RPD est un alliage dentaire à base de cobalt utilisé dans la production de prothèses partielles amovibles. Il a une résistance ultime à la traction de 1100 MPa et une limite d'élasticité de 550 MPa.
C'est l'un des alliages de titane les plus couramment utilisés dans la fabrication additive métallique. Il possède d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance à la corrosion avec une faible densité. Il surpasse les autres alliages grâce à son excellent rapport résistance/poids, son usinabilité et ses capacités de traitement thermique.
Cette nuance présente également d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance à la corrosion avec une faible densité. Cette nuance a une ductilité et une résistance à la fatigue améliorées, ce qui la rend largement adaptée aux implants médicaux.
Ce superalliage présente une excellente limite d'élasticité, une résistance à la traction et une résistance à la rupture par fluage à des températures élevées. Ses propriétés exceptionnelles permettent aux ingénieurs d'utiliser le matériau pour des applications à haute résistance dans des environnements extrêmes, tels que les composants de turbine dans l'industrie aérospatiale qui sont souvent soumis à des environnements à haute température. Il présente également une excellente soudabilité par rapport aux autres superalliages à base de nickel.
L'alliage de nickel, également connu sous le nom d'InconelTM 625, est un superalliage à haute résistance, ténacité à haute température et résistance à la corrosion. Pour les applications à haute résistance dans des environnements difficiles. Il est extrêmement résistant aux piqûres, à la corrosion caverneuse et à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les environnements chlorés. Il est idéal pour la fabrication de pièces pour l'industrie aérospatiale.
Hastelloy X présente une excellente résistance à haute température, une excellente maniabilité et une excellente résistance à l'oxydation. Il résiste à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les environnements pétrochimiques. Il possède également d'excellentes propriétés de formage et de soudage. Par conséquent, il est utilisé pour des applications à haute résistance dans des environnements difficiles.
Les applications courantes comprennent les pièces de production (chambres de combustion, brûleurs et supports dans les fours industriels) qui sont soumises à des conditions thermiques sévères et à un risque élevé d'oxydation.
Le cuivre est depuis longtemps un matériau populaire pour la fabrication additive métallique. L'impression 3D de cuivre a longtemps été impossible, mais plusieurs entreprises ont maintenant développé avec succès des variantes de cuivre à utiliser dans divers systèmes de fabrication additive métallique.
La fabrication du cuivre à l'aide de méthodes traditionnelles est notoirement difficile, longue et coûteuse. L'impression 3D élimine la plupart des défis, permettant aux utilisateurs d'imprimer des pièces en cuivre géométriquement complexes avec un flux de travail simple.
Le cuivre est un métal mou et malléable le plus souvent utilisé pour conduire l'électricité et la chaleur. En raison de sa conductivité électrique élevée, le cuivre est un matériau idéal pour de nombreux dissipateurs thermiques et échangeurs de chaleur, composants de distribution d'énergie tels que les barres omnibus, équipements de fabrication tels que les poignées de soudage par points, antennes de communication radiofréquence et autres applications.
Le cuivre de haute pureté a une bonne conductivité électrique et thermique et convient à une large gamme d'applications. Les propriétés matérielles du cuivre le rendent idéal pour les échangeurs de chaleur, les composants de moteurs-fusées, les bobines d'induction, l'électronique et toute application nécessitant une bonne conductivité électrique comme les dissipateurs thermiques, les bras de soudage, les antennes, les barres omnibus complexes, etc.
Ce cuivre commercialement pur offre une excellente conductivité thermique et électrique jusqu'à 100 % IACS, ce qui le rend idéal pour les inducteurs, les moteurs et de nombreuses autres applications.
Cet alliage de cuivre présente une bonne conductivité électrique et thermique ainsi que de bonnes propriétés mécaniques. Cela a eu un impact énorme sur l'amélioration des performances de la chambre de fusée.
Le tungstène W1 est un alliage de tungstène pur développé par EOS et testé pour une utilisation dans les systèmes métalliques EOS et fait partie d'une famille de matériaux réfractifs en poudre.
Les pièces fabriquées à partir d'EOS Tungsten W1 seront utilisées dans des structures de guidage de rayons X à parois minces. Ces grilles anti-diffusion peuvent être trouvées dans les équipements d'imagerie utilisés dans les industries médicales (humaines et vétérinaires) et autres.
Les métaux précieux tels que l’or, l’argent, le platine et le palladium peuvent également être imprimés efficacement en 3D dans des systèmes de fabrication additive métallique.
Ces métaux sont utilisés dans une variété d’applications, notamment la bijouterie et les montres, ainsi que dans les secteurs dentaire, électronique et autres.
Nous avons vu certains des matériaux d'impression 3D métalliques les plus populaires et les plus utilisés et leurs variantes. L'utilisation de ces matériaux dépend de la technologie avec laquelle ils sont compatibles et de l'application finale du produit. Il convient de noter que les matériaux traditionnels et les matériaux d'impression 3D ne sont pas totalement interchangeables. Les matériaux peuvent présenter des degrés variables de propriétés mécaniques, thermiques, électriques et autres en raison de différents processus.
Si vous recherchez un guide complet pour démarrer avec l'impression 3D métal, vous devriez consulter nos articles précédents sur la mise en route de l'impression 3D métal et une liste de techniques de fabrication additive métal, et suivre pour plus d'articles qui couvrent tous les éléments de l'impression 3D métal.