Le frittage laser sélectif est une méthode de fabrication qui utilise un laser à haute température pour faire fondre la poudre dans une forme prédéterminée. Ce processus est un type de fabrication additive, ce qui signifie que l’article est construit à partir de matériaux dans une forme finale. Cela contraste avec la fabrication soustractive plus courante où le matériau est retiré d’une pièce jusqu’à ce qu’elle atteigne sa forme finale. Le frittage laser sélectif nécessite un modèle informatique ou une description de la pièce finale. Le programme de guidage laser lira le modèle et construira lentement la forme à partir des matériaux disponibles.
Le processus de frittage laser sélectif commence par la création d’une représentation informatique de la pièce finale. Cette représentation est souvent réalisée à l’aide d’un logiciel de conception afin que la pièce finale soit facilement visualisée dans un espace virtuel. Si aucun logiciel de conception n’est utilisé, il est possible de créer des modèles mathématiques ou programmés qui n’existent que sous forme de code. Ces pièces peuvent avoir des spécifications extrêmement strictes, mais sont beaucoup plus difficiles à créer.
Une fois le modèle créé, le programme de frittage laser sélectif lit les données et active le laser. Cette machine est généralement un laser industriel à haute température, tel qu’un laser au dioxyde de carbone. La chaleur du laser fusionne le matériau en poudre en le frappant avec des impulsions très chaudes. L’action du laser arrête le chauffage secondaire, ce qui empêche les matériaux indésirables de coller à la pièce ou de créer une fusion involontaire.
La poudre utilisée par le frittage laser sélectif est généralement un mélange en deux parties. Le noyau interne de la poudre est un matériau dense qui donne du poids et de la structure à la pièce finale. Cette mèche intérieure est recouverte d’un matériau qui fond facilement, comme le nylon ou le plastique. Lorsqu’une poudre en une seule partie est utilisée, elle est généralement composée de sable ou de métal – deux matériaux qui fondent bien, mais fournissent toujours une structure. Les mélanges en une seule partie donnent souvent des produits finis de meilleure qualité, mais ils coûtent généralement plus cher à produire et nécessitent une chaleur plus élevée pour fondre.
Le laser fait la pièce une couche à la fois. La poudre est fondue dans une partie de la pièce finale et laissée refroidir. Ensuite, le laser fabrique la pièce suivante, puis la suivante, chacune avec un petit temps de refroidissement entre les deux. Selon les matériaux utilisés, la période de refroidissement peut aller de quelques secondes à une durée presque imperceptible. Au fur et à mesure que la pièce s’accumule, elle ne nécessite aucun support extérieur, car l’excès de poudre dans le réservoir la soutient de tous les côtés.