Frittage, Usinage et Impression 3D, quelles différences et quelles applications ?
Le frittage sélectif par laser (ou SLS : Selective Laser Sintering)
Cette technique a vu le jour dans les années 1980, Il s’agit d’un procédé d’addition de matière où l’on vient chauffer une poudre de matière, pouvant être un polymère ou un métal, à l’aide d’un laser afin d’agglomérer et fusionner cette poudre pour créer une pièce, basée sur un modèle 3D en CAO.
Les étapes du frittage laser vont être :
- De chauffer le dépôt de poudre juste en dessous de son point de fusion.
- La première couche est déposée sur le plateau
- Le faisceau laser balaie cette couche pour effectuer le frittage et la consolidation de matière.
- Le plateau s’abaisse une fois la couche terminée. Cette couche est de nouveau recouverte de poudre et les étapes se répètent jusqu’à l’obtention de la pièce complète.
- La pièce va ensuite recevoir un post-traitement et un nettoyage à l’air comprimé par exemple.
Cette technique a pour avantage un prix par pièce compétitif, une gamme d’applications très large, un bon rendement de production et une production peu importante de déchets due à une absence certaine de chutes.
Cependant le cout des machines et l’entretien pour une production à taille industrielle restent très onéreux.
Le frittage permet également la réalisation de pièces complexes, impossibles à réaliser par usinage mais l’état de surface et la rugosité de la pièce frittée vont être moins bons que par usinage.
Dans le secteur dentaire, le frittage aura pour application la fabrication de couronnes, châssis et bridges.
Le fraisage
Le fraisage est une technique d’usinage, inverse au frittage et à l’impression 3D puisqu’il s’agit d’un enlèvement de matière (ou fabrication soustractive).
On utilise une pièce brute que l’on affinera au fur et à mesure de la coupe avec l’aide d’une machine-outil équipée d’une fraise dont la rotation et le déplacement sont commandés numériquement afin d’obtenir le produit fini.
Le fraisage est actuellement la méthode d’usinage la plus répandue.
De par son procédé, le rendement de production obtenu est moins élevé que par frittage mais le choix de matières usinables est lui très important (bois, métaux, plastiques, etc.), néanmoins une même pièce avec un alliage identique aura un coût par pièce usinée plus important.
Cependant, la qualité du fraisage sera influencée par l’état des machines, l’état de la fraise ainsi que par la complexité de la pièce à usiner, par exemple la fraise ne pourra pas atteindre l’intérieur des pièces à embrasures fines.
La hauteur a également son importance puisque la galette à usiner mesurera environ 30 mm au maximum.
Plusieurs types de fraisage existent :
- Le fraisage de profil (ou fraisage en roulant) : L’usinage de la pièce par la denture latérale de la fraise donnera sa forme finale.
- Le fraisage en bout (fraisage d’enveloppe ou surfaçage) : La surface plane de la pièce usinée sera obtenue par l’ensemble (ou l’enveloppe) des trajectoires de la pointe de la fraise.
- Le fraisage combiné : Cette technique reprendra les deux précédentes où la fraise va travailler sur 2 surfaces différentes de la pièce usinée. Cette méthode est utilisable si la pièce possède une bonne accessibilité de coupe.
Pour l’activité dentaire, le fraisage sera principalement effectué sur des machines haut de gamme à 5 axes comprenant 3 axes X, Y, Z auxquels se rajoutent 2 axes A et B sur lesquels l’outil d’usinage pourra tourner et ainsi traiter 5 côtés d’une même pièce lors d’une seule opération.
Dans le contexte dentaire, l’usinage permettra la fabrication de chapes ou couronnes en zircone, de barres et bridges implantaires, chapes et châssis en PEEK, châssis en titane, piliers implantaires, lingotins type E-Max, etc…
L'impression 3D
Par son procédé de fabrication additive, l’impression 3D est proche du frittage où l’on va créer une pièce couche par couche à l’aide d’une résine photosensible dans le cas des technologies d’impression SLA et DLP qui sont les plus utilisées.
- Impression en SLA (ou stéréolithographie) : La résine liquide contenue dans un bac est polymérisée par un faisceau laser, ce qui impacte directement la durée d’impression : plus la pièce est grande et complexe, plus le parcours du faisceau laser sera important donc le temps de production sera plus long.
- Impression en DLP (ou traitement numérique de la lumière) : La résine liquide contenue dans un bac est polymérisée par un projecteur dont la lumière passe à travers l’image projetée par un écran et cela couche par couche. Cette méthode permet une capacité de production plus élevée que la SLA du fait de la polymérisation couche par couche quelle que soit la taille de la pièce.
- Impression par LED UV : C’est la technologie utilisée par les machines de 3D Totem, où des LEDs émettent de la lumière filtrée par un écran LCD affichant chaque couche de matière successivement. Tout comme le DLP, cette technique permet une productivité importante ainsi qu’une qualité de production optimale.
L’impression 3D permet d’obtenir des rendus de grande précision sans aucune perte de matière. En effet, la fabrication additive met fin aux chutes et permet des économies d’argent aux utilisateurs. Désormais devenus abordables, les imprimantes 3D permettent aux professionnels du dentaire d’opter pour le numérique, gagnant du temps, de l’argent, et de la précision.
Pour l’activité dentaire, l’impression 3D permettra la production de maitres modèles, gouttières, châssis, bridges, couronnes calcinables provisoires, gouttières de nuit, Guides chirurgicaux, portes-empreinte.
Chez 3D TOTEM, nous mettons notre savoir-faire à votre service afin de vous offrir une solution complète pour vos productions dentaires. Que vous soyez prothésiste dentaire ou praticien, nous avons développé une gamme d’imprimantes 3D alliant précision et productivité. Nous vous accompagnons tant dans votre transition digitale que dans le renouvellement de votre équipement.
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