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Techniques de caractérisation des céramiques

Article de référence | Réf : N4807 v1

Classification des procédés de fabrication additive
Élaboration de pièces céramiques par fabrication additive

Auteur(s) : Thierry CHARTIER, Vincent PATELOUP, Christophe CHAPUT

Date de publication : 10 févr. 2018

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Frittage : aspects physico-chimiques - Partie 1 : frittage en phase solide

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3. Classification des procédés de fabrication additive

Généralement, les procédés de fabrication additive sont classés en fonction de l’état du matériau support servant à construire la pièce souhaitée. Ainsi l’ensemble de ces procédés peut être classé en quatre catégories :

matériaux solides 0D (poudres/grains) ;
matériaux solides 1D (filament) ;
matériaux solides 2D (feuilles/plaques) ;
suspensions et pâtes.

En respectant cette classification, les procédés de fabrication additive de pièces céramiques les plus courants sont présentés ci-après .

3.1 Procédés à base de matériaux solides 0D

Les procédés partant de poudres / grains céramiques sont :

le frittage laser sélectif d’un lit de poudre : Selective Laser Sintering (SLS) (voir figure 24) ;
la consolidation d’un lit de poudre par dépôt de liant : Binder Jetting (voir figure 16).

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3.2 Procédés à base de matériaux solides 1D

Le procédé est appelé « extrusion 3D » d’un filament de matière à base de céramique : Fused Deposition...

BIBLIOGRAPHIE

(1) - CHUA (C.K.), LEONG (K.F.), LIM (C.S.) - Rapid Prototyping : Principles and Applications (with Companion CD-ROM). - 2nd ed. World Scientific (2003).
(2) - REQUICHA, VOELCKER - Solid Modeling : A Historical Summary and Contemporary Assessment. - IEEE Comput Graph Appl ; 2 :9-24. doi :10.1109/MCG.1982.1674149 (1982).
(3) - HULL (C.) - * - . – Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography, (n.d.).
(4) - DECKARD (C.) - * - . – Method and apparatus for producing parts by selective sintering, (n.d.).
(5) - ZOCCA (A.), COLOMBO (P.), GOMES (C.M.), GÜNSTER (J.) - Additive Manufacturing of Ceramics : Issues, Potentialities, and Opportunities. - J Am Ceram Soc ; 98 :1983-2001. doi :10.1111/jace.13700 (2015).
(6) - SACHS (E.),...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

Microstéréolithographie de pièces céramiques complexes.
Stéréolithographie par photopolymérisation.
Fusion laser sélective de lit de poudres métalliques.
Fabrication additive – Principes généraux.
Techniques de caractérisation des céramiques.
Fabrication additive : contrôles.
L'impression...

1 Normes et standards

L’Union de normalisation de la mécanique se charge, via sa commission UNM 920, de recenser l’ensemble des normes ISO et CEN traitant de la fabrication additive.

( http://www.unm.fr/main/core.php?pag_id=53&=249)

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2 Annuaire

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2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

Machines de fabrication additive céramique par technologie SLS :

Phenix systems

http://www.phenix-systems.com/fr

Machines de fabrication additive céramique par stéréolithographie :

3DCeram

http://3dceram.com/

Machines de fabrication additive céramique par jet d’encre :

Ceradrop

http://www.ceradrop.com/en/

Machines de fabrication additive céramique par aérosol :

Optomec

https://www.optomec.com/

Machines de...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - PRINCIPES DE LA FABRICATION ADDITIVE DE PIÈCES CÉRAMIQUES

1.1 - Problématique de l’accessibilité
1.2 - Problématique du matériau
1.3 - Problématique de la description topologique de la pièce à réaliser
1.4 - Problématique de la précision dimensionnelle et géométrique

2 - CHAÎNE NUMÉRIQUE ASSOCIÉE À LA FABRICATION ADDITIVE DE PIÈCES CÉRAMIQUES

2.1 - Modèle maillé
2.2 - Modèle maillé orienté
2.3 - Modèle maillé orienté avec supports
2.4 - Modèle tranché
2.5 - Trajets de dépôt/consolidation de matière
2.6 - Commande de la machine

3 - CLASSIFICATION DES PROCÉDÉS DE FABRICATION ADDITIVE

3.1 - Procédés à base de matériaux solides 0D
3.2 - Procédés à base de matériaux solides 1D
3.3 - Procédés à base de matériaux solides 2D
3.4 - Procédés à base de suspensions ou pâtes
3.5 - Synthèse

4 - DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES

4.1 - Consolidation d’un lit de poudre par dépôt de liant (Binder Jetting)
4.2 - Impression jet d’encre (Ink-Jet Printing)
4.3 - Découpe et thermocompression (Laminated Object Manufacturing)
4.4 - Dépôt par aérosol (Aerosol Jet Printing)
4.5 - Frittage laser de poudres (Selective Laser Sintering)
4.6 - Extrusion 3D (Robocasting – Fused Deposition Modeling)
4.7 - Stéréolithographie (Stereolithography)
4.8 - Comparaison des différentes technologies présentées

5 - INTÉRÊT TECHNIQUE ET TECHNICO-ÉCONOMIQUE PAR RAPPORT AUX PROCÉDÉS CONVENTIONNELS

5.1 - Géométrie des pièces
5.2 - Accessibilité accrue du procédé
5.3 - Réduction du temps, de l’espace et du coût de production
5.4 - Comparaison des différents procédés de fabrication des pièces en céramique technique