FABRICATION ADDITIVE

Le filtre pour les fumées et les poussières adapté à la fabrication additive.

Qu’est-ce que l’additive manufacturing (fabrication additive) de composants en métal, processus additifs avec injecteur de poussières ou avec un lit de poussières.

Lorsque l’on parle additive manufacturing o fabrication additive, il faut comprendre une technique de production qui, en utilisant des technologies différentes, permet d’obtenir des produits et des manufacturés de la génération et successive addition de couches de matériau successives.

Les matériaux pour l’additive manufacturing peuvent être divisés en deux familles principales : celle des polymères et celle des métaux.

Il s’agit d’une nette inversion de tendance par rapport aux technologies de production traditionnelles qui partent de la technique de la soustraction du plein, comme cela se produit par exemple avec le fraisage ou le tournage.

Enfin, après la production, les pièces produites peuvent être si besoin soumises à des traitements de post-production, parmi lesquels nous trouvons des traitements chimiques et thermiques, mais également des usinages de finition aux machines-outils.

Les principales catégories d’usinage adoptées pour les matériaux métalliques.

Fusion à lit de poudre (PBF)

Actuellement, elle est la technologie la plus prometteuse en ce qui concerne l’additive manufacturing des métaux puisqu’elle permet de réaliser des pièces structurelles aux prestations élevées. Le processus est très simple puisque les couches de poussières métalliques sont par la suite solidifiées grâce à un rayon laser orienté par des miroirs mobiles. 
La microfusion déclenchée par le laser restitue un matériau très uniforme et c’est la raison pour laquelle les propriétés des alliages travaillés ainsi sont même supérieures à celles travaillées à l’aide des technologies mécaniques. Il est possible de travailler de nombreux alliages métalliques de l’aluminium au titane avec des géométries complexes, les machines travaillent cependant sur des surfaces très réduites et avec des coûts très élevés. De plus, ce genre d’usinage n’a pas besoin de support puisque c’est la poussière des couches précédentes à jouer cette fonction.

Dépôt de métal au laser/Revêtement laser

Cette typologie d’usinage doit apporter du matériau à des solides déjà existants, il est donc possible d’effectuer des réparations ou des ajouts, d’un ou plusieurs matériaux différents et il est possible d’ajouter des usinages tels que la découpe laser ou le fraisage. Dans cette typologie d’usinage, un laser ou une source d’électrons augmente la température locale du point sur lequel il faut travailler générant un bain fondu sur lequel iront se fondre le fil ou la poussière portés par la buse de travail.
On crée donc des cordons de soudure qui iront former la géométrie souhaitée en se superposant entre elles. 
Le point d’usinage est souvent inondé de gaz inerte pour éviter l’oxydation ou d’autres réactions du matériau fondu localement. Étant données ses particularités, cette technologie permet un passage rapide d’un matériau à un autre (il suffit de passer à une poudre ou un fil différent) et un grand apport de construction volumétrique si confronté avec les autres technologies additives. L’apport de matériau aux propriétés élevées uniquement dans des points stratégiques permet de faire de nombreuses économies dans la création de pièces très fonctionnelles pour les secteurs comme celui naval, l’aéronautique et le secteur pétrolier.

Les manufacturés obtenus à l’aide des technologies additives sont aujourd’hui de qualité très élevée, voir la qualité des microfusions obtenues à l’aide d’une fusion à lit de poudre. C’est la raison pour laquelle ils sont toujours plus utilisés non seulement comme prototypes, mais également comme détails structuraux en production. Les polymères lavables présentent également des caractéristiques toujours plus élevées comme la résistance à la chaleur et aux sollicitations mécaniques et chimiques. Bien évidemment, les technologies additives ne présentent pas encore la possibilité de produire des pièces esthétiques sans aucun traitement successif. La résolution à obtenir a cependant atteint des niveaux très élevés : on va des dixièmes de millimètre de la technologie FF aux centièmes de la stéréolythographique aux microns de la fusion à lit de pou de dictée par les dimensions du grain de poussière métallique.

Toutes ces informations sont importantes et doivent être sérieusement prises en considération à chaque fois que l’on s’apprête à acheter un épurateur de brouillards d’huile pour la machine-outil.

En fonction du type de production et d’usinage nécessaire, il est à présumer que se libéreront des types d’agents polluants particuliers pendant l’usinage du centre de travail et par conséquent il faudra utiliser un épurateur d’air adapté.

Dans l’ADDITIVE MANUFACTURING, la typologie d’agent polluant principalement rencontré en plus des poussières, est les fumées, dues à l’augmentation des températures pour les usinages au laser. 

Le problème des exhalations de fumées et des odeurs si elles ne sont pas traitées

La volatilité des particules polluantes telles que les fumées industrielles, les exhalations et les odeurs entraîne et crée plusieurs problèmes aux entreprises, aux opérateurs et aux machines-outils.

En premier de manière négative sur la salubrité de l’air et sur les conditions d’hygiène sanitaires des opérateurs, en particulier au niveau respiratoire, puisque les particules ayant des dimensions inférieures à 0,3 micron peuvent atteindre les alvéoles pulmonaires et compromettre les voies respiratoires.
Non seulement, au contact avec l’épiderme, elles créent des irritations cutanées, des dermatites et des rougeurs.

Du point de vue purement productif, la pollution en atelier réduit considérablement la productivité de l’établissement et plus particulièrement l’efficacité des machines-outils, puisque la stratification des agents polluants invalide la précision et la tolérance des instruments de mesure, avec pour conséquence grave de devoir augmenter les interventions d’entretien sur les composants les plus délicats.

Sans oublier les éventuelles possibles contraventions dérivant des normes en vigueur qui imposent une limite de concentration des brouillards d’huile sur le lieu de travail.

Le meilleur système pour la neutralisation des fumées d’exhalation et des odeurs est un filtre au charbon actif aidé par un pré-filtrage à très haute efficacité H13/14.