You have selected Suisse. Based on your configuration, United States might be more appropriate. Do you want to keep or change the selection?

Laser Metal Deposition (LMD) | TRUMPF
Le Laser Metal Deposition, procédé de fabrication additive

Rechargement par dépôt laser (Laser Metal Deposition)

Le rechargement par dépôt laser est un procédé de fabrication génératif pour les métaux. La désignation généralement utilisée à l'international est « Laser Metal Deposition », en abrégé LMD. On parle également de « Direct Metal Deposition » (DMD) ou de « Direct Energy Deposition » (DED). Le principe est simple : le laser crée un bain de fusion à la surface du composant. Une buse projette de la poudre métallique de manière automatisée. Il en résulte deux cordons soudés entre eux, qui forment des structures sur des corps de base, ou bien des composants entiers. Ce procédé est utilisé dans des secteurs comme l'aéronautique et l'aérospatiale, le génie énergétique, la pétrochimie, l'industrie automobile et la technologie médicale. Les clients TRUMPF bénéficient de la large gamme de lasers et de systèmes laser, du savoir-faire en matière de processus et des services que la marque propose pour une multitude d'applications. Ainsi, la technologie Laser Metal Deposition peut être combinée au soudage ou à la découpe laser.

Taux de dépôt plus élevés

Le rechargement par dépôt laser permet de créer des structures grossières ou très fines – dans les deux cas, le taux de dépôt est très élevé par rapport aux autres procédés génératifs.

Variété de matériaux

Plusieurs réservoirs de poudre peuvent être activés durant le processus, ce qui permet de développer ses propres alliages en cas de besoin. La combinaison de différentes matières permet d'obtenir des structures en sandwich.

Flexibilité

Le rechargement par dépôt laser permet d'appliquer des structures 3D sur des surfaces existantes irrégulières, et de réaliser ainsi simplement des changements de géométrie.

Changer de matière facilement

Le procédé Laser Metal Deposition permet de passer facilement d'une matière à une autre au cours d'un même processus de travail.

Brève explication du processus de rechargement par dépôt laser

Schéma de la procédure Laser Metal Deposition

Tout d'abord, le faisceau laser chauffe la pièce à usiner de manière localisée et génère un bain de fusion. Une buse située dans l'optique d'usinage pulvérise une poudre métallique très fine directement dans le bain de fusion. La poudre fond alors et se lie à la matière de base. Au terme de ce processus, il subsiste une couche d'env. 0,2 à 1 millimètre d'épaisseur. En cas de besoin, il est possible de superposer de nombreuses couches. Le gaz de protection utilisé est souvent de l'argon. Pour former des lignes, des surfaces et des formes, l'optique d'usinage, pilotée de manière automatique, se déplace au-dessus de la pièce. Un système de capteurs intelligent veille à ce que l'épaisseur de la couche soit toujours uniforme partout.

- / -

Les domaines d'utilisation : aussi variés que la technologie elle-même

Le Laser Metal Deposition, c'est bien davantage que l'impression 3D. Les multiples domaines d'application de ce procédé de fabrication innovant vont du revêtement et de la réparation de composants à la génération de composants entiers avec une complète liberté créative en passant par des processus d'assemblage comme le colmatage de fentes.

Soudage de rechargement par laser ultrarapide (HS-LMD) – revêtements avec des vitesses de processus élevées

Le soudage de rechargement par laser ultrarapide (HS-LMD) accélère encore plus le processus de rechargement par dépôt laser. La matière d'apport pulvérulente rencontre en effet la lumière laser au-dessus du bain de fusion ; elle est donc chauffée presque jusque au point de fusion alors qu'elle est en cours d'acheminement vers le composant. Les particules fondent donc plus rapidement dans le bain de fusion et l'énergie est utilisée beaucoup plus efficacement. Le procédé HS-LMD permet ainsi d'obtenir des taux de surface de plus de 250 centimètres carrés par minute. Par rapport au rechargement par dépôt laser « normal », il s'agit d'une augmentation considérable dans la mesure où ce dernier peut atteindre jusqu'à 40 centimètres carrés par minute. Des couches beaucoup plus fines de 30 à 300 µm d'épaisseur peuvent de plus être réalisées. TRUMPF a déjà pu concrétiser le procédé développé et breveté par le Fraunhofer Institut für Lasertechnik dans la production en série.

Un revêtement pour plus de longévité

Le procédé LMD permet d'appliquer simplement des structures sur des composants pour les renforcer localement ou pour adapter leur géométrie. Le composant sous-jacent peut être constitué d'une matière moins onéreuse. Le fait de doter les composants d'une couche de protection contre la corrosion ou l'usure permet d'améliorer leur qualité et de les protéger contre les fortes sollicitations mécaniques ou chimiques. Par rapport aux procédés traditionnels comme le soudage plasma à arc transféré ou la projection thermique, la pièce à usiner n'est soumise qu'à de faibles sollicitations thermiques dans le cadre du rechargement par dépôt laser, de sorte que le risque de gauchissement, etc., est réduit. De plus, le procédé Laser Metal Deposition offre une rentabilité nettement supérieure grâce à son haut degré d'automatisation et à sa bonne reproductibilité.

Génération – la liberté de forme

Le rechargement par dépôt laser offre une grande liberté de conception pour la fabrication individuelle de composants, surtout par comparaison avec les pièces obtenues par moulage sous pression. Le rechargement par dépôt laser avec une matière d'apport permet de créer des structures entièrement nouvelles, ou bien de modifier la forme ou la structure de surface de composants existants. Le procédé permet même de générer entièrement des composants de grand format, qui ne tiennent pas dans le local de construction d'une imprimante 3D.

Réparation – retoucher plutôt qu'envoyer à la casse

Le rechargement par dépôt laser avec matière d'apport permet de réparer simplement les composants au coût de production élevé, et de remettre rapidement et pleinement en état la pièce ou l'outil. Cela vous permet non seulement d'économiser du temps en raison d'éventuels délais d'acheminement ou de livraison, mais aussi de l'argent. En effet, il est nettement plus rentable de réparer un composant constitué d'une matière coûteuse, comme un alliage de nickel spécial, que d'en racheter un neuf. Il est également possible de modifier le design d'un composant. Par rapport aux autres procédés, comme le rapiéçage (« patching »), qui consiste à fixer des plaques de métal sur les emplacements défectueux, le soudage plasma à arc transféré ou le soudage TIG classique, le procédé LMD produit une sollicitation thermique réduite, et il est très précis. Cette dernière caractéristique permet une excellente reproductibilité.

Soudage avec matière d'apport : adieu les fentes

Le rechargement par dépôt laser avec matière d'apport peut également servir de procédé d'assemblage, pour souder des composants qui ne sont pas optimisés pour le soudage laser. Le procédé Laser Metal Deposition permet en effet de colmater des fentes assez importantes et de rendre des composants hermétiques sans préparatifs lourds. Le rechargement par dépôt laser produit des soudures homogènes et denses, qui ne nécessitent en général que peu de retouches. De plus, l'alimentation en poudre coaxiale rend le processus d'assemblage tridimensionnel et omnidirectionnel, par opposition au soudage avec fil de soudage. Le rechargement par dépôt laser permet en outre de relier différentes matières, comme l'acier et la fonte d'aluminium, pour assembler par exemple les batteries des moteurs électriques.

- / -

Vous pourriez également être intéressé par ces thèmes

Le Laser Metal Deposition, procédé de fabrication additive

Le rechargement par dépôt laser est également connu sous les désignations anglaises de Laser Metal Deposition (LMD), de Direct Energy Deposition ou de Laser Cladding. Le processus est simple à expliquer : le laser crée un bain de fusion à la surface du composant. Une poudre métallique est ajoutée automatiquement par l'intermédiaire d'une buse. Des cordons soudés entre eux sont créés et forment des structures sur des éléments ou des composants existants.

Image technologique soudure par dépôt laser générative

Avantages du Laser Metal Deposition

Avec le Laser Metal Deposition utilisé comme procédé de fabrication additive, vous profitez d’une expérience de longue date dans le domaine du Laser Metal Deposition de réparation. Par rapport à d’autres procédés génératifs, la vitesse de progression, et donc la cadence du processus, sont élevées. Dans le procédé, plusieurs réservoirs de poudre peuvent être activés, si bien qu’un alliage peut être développé au besoin. Par la combinaison de différents matériaux, vous pouvez créer des structures sandwich. Piochez dans une vaste gamme de matériaux en poudre, comme l’acier, les alliages de base composés de nickel (Ni), cobalt (Co), aluminium (Al), cuivre (Cu) ou titane (Ti) et les carbures de tungstène (WC) ou de titane (TiC) intégrés dans des matrices métalliques. Le Laser Metal Deposition génératif est utilisé dans les secteurs d’activité comme la construction aéronautique et spatiale, l’énergie, la pétrochimie, l’automobile et les technologies médicales.

Vis sans fin créée au moyen d'un rechargement par dépôt laser.

Domaines d’utilisation

Vous employez le Laser Metal Deposition pour le revêtement et la réparation, pour la création de composants complexes ainsi que pour les processus d’assemblage comme la compensation de fentes. Il convient en outre à la fabrication additive, pour la création de composants complexes et la combinaison de plusieurs procédés d’usinage. Grâce au procédé additif, un corps de base généré traditionnellement par coulée ou déformation peut être proposé dans différentes variantes tout en restant rentable. Vous pouvez également combiner la technologie Laser Metal Deposition avec le soudage ou la découpe laser.

Produits