Fabrication additive métal et découpe laser : boostez la performance de vos pièces industrielles

La combinaison de la fabrication additive métal et des systèmes de découpe laser avancés ouvre aujourd'hui des possibilités inédites pour l'aéronautique, le médical, l'énergie, l'automobile ou encore l'outillage. Géométries impossibles à mouler, allégement extrême, séries courtes rentables, délai de mise sur le marché réduit : ces technologies ne sont plus un luxe, mais un véritable avantage concurrentiel.

Spécialiste des procédés 3D métal (DMLS, SLM, EBM) et des systèmes de découpe laser (fibre, CO2, femtoseconde), nous vous accompagnons du choix technologique à l'industrialisation, avec un seul objectif : obtenir des pièces plus performantes, plus fiables et plus rapidement.

Fabrication additive métal : des pièces complexes, denses et fonctionnelles

La fabrication additive métal ne se limite plus au prototypage. Les systèmes modernes permettent de produire des pièces fonctionnelles avec une densité supérieure à 99,5 % et des propriétés mécaniques comparables, voire supérieures, aux pièces issues du moulage ou de l'usinage traditionnel.

Nous maîtrisons trois technologies complémentaires pour couvrir un maximum de cas d'application :

• DMLS (Direct Metal Laser Sintering)
• SLM (Selective Laser Melting)
• EBM (Electron Beam Melting)

DMLS : frittage laser direct pour géométries complexes

Le procédé DMLS utilise des lasers Ytterbium haute puissance de 200 à 400 W pour fusionner sélectivement de fines couches de poudre métallique.

Caractéristiques clés :

• Épaisseur de couche: 20 à 50 µm
• Précision dimensionnelle: ± 0,1 mm
• Géométries très complexes: canaux internes, structures lattices, allégement topologique
• Matériaux compatibles: Titane Ti6Al4V, AlSi10Mg, 316L, Inconel 625, Inconel 718, CoCrMo

Applications typiques :

• Aéronautique: pièces de structure légères, supports de fixation optimisés
• Médical: instruments chirurgicaux, composants de dispositifs médicaux
• Outillage: inserts de moules avec canaux de refroidissement conformes
• Prototypage fonctionnel: validation rapide de concepts mécaniques

Le DMLS est idéal lorsque la liberté de conception et la finesse de détails priment, tout en conservant des propriétés mécaniques adaptées à un usage réel.

SLM multi-laser : productivité maximale et densité > 99,5 %

La technologie SLM (Selective Laser Melting) permet de produire des pièces métalliques entièrement fondues, avec une densité supérieure à 99,5 % et des caractéristiques mécaniques souvent meilleures que celles obtenues par fonderie.

Nos systèmes SLM se distinguent par leur capacité à monter en cadence grâce à des configurations multi-laser:

• Jusqu'à 4 lasers de 500 W travaillant simultanément
• Volumes de fabrication: de 250 × 250 × 300 mm jusqu'à 800 × 500 × 500 mm
• Productivité: jusqu'à 105 cm³/h avec système quad-laser

Domaines d'utilisation privilégiés :

• Aérospatiale: pièces structurelles ou de moteurs allégées
• Énergie: turbines, brûleurs, échangeurs de chaleur optimisés
• Automotive premium: pièces de châssis hautes performances, composants moteurs

Le SLM multi-laser est la solution de choix lorsque vous recherchez à la fois :

• Une production série rentable en impression 3D métal
• Une densité et une résistance mécaniques maximales
• Des volumes de pièces importants avec des tolérances serrées

EBM : fusion par faisceau d'électrons pour matériaux réactifs

La technologie EBM (Electron Beam Melting) met en œuvre un faisceau d'électrons dans une enceinte à vide poussé. Ce procédé est particulièrement adapté aux matériaux réactifs et aux géométries sensibles aux contraintes résiduelles.

Atouts techniques :

• Travail sous vide: atmosphère parfaitement contrôlée, idéale pour le titane et alliages sensibles à l'oxydation
• Préchauffage du lit de poudre à environ 700 °C : contraintes résiduelles fortement réduites
• Production rapide avec des stratégies de balayage optimisées
• Réduction voire absence de supports selon les géométries

Matériaux phares :

• Titane Grade 2 et Grade 5
• TiAl (alliages titane-aluminium) pour turbines haute température
• CoCr pour applications médicales et dentaires

Débouchés typiques :

• Implants médicaux: structures trabéculaires, surfaces poreuses favorisant l'ostéo-intégration
• Turbines: aubes légères, résistantes à haute température
• Aérospatial: pièces critiques en titane avec exigences mécaniques élevées

Systèmes de découpe laser avancés : vitesse, précision et polyvalence

En complément de la fabrication additive, la découpe laser reste un pilier de la production industrielle. Elle permet de préparer les ébauches, adapter les supports, finir certaines pièces ou tout simplement de répondre à des besoins de tôlerie avec un niveau de qualité et de productivité très élevé.

Nous intégrons trois grandes familles de solutions :

• Lasers fibre haute puissance (1 à 30 kW)
• Lasers CO2 4 à 8 kW
• Lasers femtoseconde pour micro-usinage ultra-précis

Laser fibre haute puissance : efficacité et coûts d'exploitation réduits

Les lasers à fibre dopée Ytterbium sont aujourd'hui la référence pour la découpe des métaux. Ils se distinguent par :

• Puissance: 1 à 30 kW
• Efficacité énergétique supérieure à 30 %
• Qualité de faisceau élevée (BPP < 0,3 mm·mrad)
• Maintenance minimale et durée de vie accrue

Capacités de découpe typiques :

• Acier: 0,5 à 50 mm
• Inox: 0,5 à 40 mm
• Aluminium: 0,5 à 30 mm

Performances de vitesse :

• Jusqu'à 120 m/min sur acier 1 mm
• Environ 15 m/min sur acier 20 mm (selon qualité et gaz de coupe)

Résultat : une réduction significative des coûts par pièce, tout en améliorant la réactivité de votre atelier face aux variations de charge.

Laser CO2 : la polyvalence pour les ateliers mixtes

Les lasers CO2 restent un excellent compromis pour les ateliers qui doivent traiter à la fois des métaux et des matériaux non métalliques.

Caractéristiques principales :

• Puissance: 4 à 8 kW
• Épaisseur max acier: jusqu'à 25 mm
• Épaisseur max inox: jusqu'à 20 mm
• Épaisseur max acrylique: jusqu'à 30 mm

Matériaux compatibles :

• Acier, inox, aluminium
• Bois, acrylique et autres polymères

Avec une technologie éprouvée, une large base installée et la disponibilité de pièces détachées, le laser CO2 offre une fiabilité et une polyvalence très appréciées des ateliers de taille petite à moyenne.

Laser femtoseconde : micro-usinage sans zone affectée thermiquement

Pour les applications les plus exigeantes en précision, nous intégrons des lasers femtoseconde à impulsions ultra-courtes (de l'ordre de 10⁻¹⁵ s). Cette technologie permet une interaction matière quasi « froide », sans zone affectée thermiquement (HAZ).

Points forts :

• Résolution: inférieure à 1 µm
• Aucune bavure thermique, absence de microfissures liées à la chaleur
• État de surface excellent, limitant ou supprimant les opérations de finition

Matériaux usinables :

• Tous métaux (du cuivre aux superalliages)
• Céramiques techniques
• Verres et matériaux transparents
• Polymères sensibles à la chaleur

Applications :

• Électronique: micro-perçage, circuits, structuration fine
• Médical: micro-canaux, stents, composants implantables
• Horlogerie: décorations, découpes de précision
• R&D: structuration de surface, texturation fonctionnelle

Matériaux et alliages spécialisés : les bons choix pour chaque secteur

La performance d'une pièce métallique ne dépend pas uniquement du procédé, mais aussi du choix de l'alliage. Nous proposons une large palette d'alliages optimisés pour l'impression 3D métal et la découpe, couvrant les besoins de l'aéronautique, du médical, de l'énergie, de l'automobile, de l'outillage et bien plus.

En fonction de votre cahier des charges (environnement, température, cycles de charge, contact avec le corps humain, etc.), nous vous aidons à sélectionner l'alliage optimal et à définir la stratégie de fabrication la plus robuste.

Contrôle qualité, traçabilité et certifications : une base solide pour vos marchés réglementés

Pour adresser des secteurs aussi exigeants que le médical, l'aéronautique ou l'énergie, la technologie ne suffit pas : elle doit s'accompagner d'un cadre qualité rigoureux et d'une traçabilité complète.

Nos équipements et processus s'inscrivent dans les référentiels suivants :

• Marquage CE: conformité aux directives européennes applicables
• ISO 9001: système de management de la qualité
• EN 60825: sécurité des produits lasers
• ISO 13485: exigences qualité pour les dispositifs médicaux
• EN 12254: exigences spécifiques aux machines laser
• ATEX: considération des atmosphères explosives lorsque requis

Nous assurons une traçabilité intégrale des machines et des lots de matériaux, du certificat matière jusqu'aux paramètres de fabrication, afin de faciliter vos démarches de qualification et vos audits clients.

Cas d’usage : comment ces technologies transforment vos produits

Aéronautique et aérospatial

Objectifs clés : alléger les pièces, réduire la consommation de carburant, simplifier les assemblages.

• Pièces structurelles en Ti6Al4V produites en DMLS ou SLM avec optimisation topologique
• Consolidation de plusieurs composants en une seule pièce imprimée, limitant les assemblages et les points de défaillance
• Usage de Scalmalloy ou d'aluminium haute performance pour des structures ultralégères

Médical et implants

Objectifs clés : personnalisation, biocompatibilité, porosité contrôlée.

• Implants sur mesure en Ti Grade 23 avec structures lattices favorisant l'intégration osseuse
• Instruments chirurgicaux légers et ergonomiques en 316L ou Ti6Al4V
• Composants dentaires en CoCrMo, réalisés en additive ou découpés au laser avec une très grande précision

Turbines, énergie et hautes températures

Objectifs clés : améliorer le rendement, augmenter la durée de vie des composants.

• Aubes et composants de turbines en Inconel 718, Hastelloy X ou TiAl pour haute résistance thermique
• Intégration de canaux de refroidissement internes optimisés, impossibles à réaliser en usinage classique
• Réduction drastique des délais de fabrication pour les prototypes et les petites séries de pièces critiques

Outillage, moules et production série agile

Objectifs clés : raccourcir les temps de cycle, améliorer la durée de vie des outils, accélérer les changements de série.

• Inserts de moules en H13 ou Maraging 300 avec canaux de refroidissement conformes, permettant des gains de temps de cycle significatifs
• Découpe laser fibre de plaques et composants d'outillage pour une adaptation rapide des lignes de production
• Production de gabarits et de montages sur mesure, légers et ergonomiques grâce à l'impression 3D métal

Automobile et mobilité

Objectifs clés : allégement, personnalisation, réactivité.

• Pièces structurelles et supports de fixation allégés en AlSi10Mg ou Scalmalloy pour les gammes premium
• Séries limitées ou pièces de rechange en fabrication additive, réduisant le stock et les délais de disponibilité
• Découpe laser haute vitesse de tôles fines pour prototypage rapide ou préséries

Comment choisir la bonne technologie pour votre projet ?

Chaque application est unique, mais quelques repères simples permettent de s'orienter :

• Vous cherchez à alléger une pièce complexe avec des canaux internes: privilégiez le DMLS ou le SLM avec titane, alliages d'aluminium ou superalliages selon la température de service.
• Vous travaillez des matériaux réactifs en environnement fortement contraint: l'EBM sous vide avec préchauffage à environ 700 °C est souvent la meilleure option.
• Votre priorité est la productivité sur de grandes séries: misez sur le SLM multi-laser (jusqu'à 4 × 500 W) pour un volume de production élevé et une densité > 99,5 %.
• Vous avez besoin de découpe de tôle rapide et économique: le laser fibre est idéal pour l'acier, l'inox et l'aluminium avec des épaisseurs de 0,5 à 50 mm.
• Votre atelier traite aussi bois, acrylique ou polymères: un laser CO2 de 4 à 8 kW offre un excellent compromis polyvalence / investissement.
• Votre application exige une précision submicronique et zéro zone affectée thermiquement: optez pour le laser femtoseconde.

Notre approche consiste à croiser vos contraintes techniques, économiques et réglementaires pour bâtir une solution cohérente : choix du procédé, de la machine, de l'alliage, des paramètres de fabrication et du plan de contrôle qualité.

Conclusion : passer de l'idée à la pièce industrielle performante

La convergence entre fabrication additive métal (DMLS, SLM, EBM) et découpe laser avancée (fibre, CO2, femtoseconde) permet aujourd'hui de repenser en profondeur la manière dont vous concevez et produisez vos composants.

Les bénéfices sont concrets :

• Liberté de conception accrue pour innover sur la fonction plutôt que de subir les contraintes des procédés classiques
• Réduction du poids et amélioration des performances mécaniques et thermiques
• Cycles de développement raccourcis: du prototype à la série sur une même base technologique
• Traçabilité et qualité maîtrisées, compatibles avec les marchés les plus exigeants

En vous appuyant sur un partenaire expert en technologies 3D métal et en découpe laser, comme m. petrovic, vous transformez vos contraintes industrielles en opportunités de différenciation. Que vous visiez l'aéronautique, le médical, l'énergie, l'automobile ou l'outillage, ces technologies sont un véritable levier pour accélérer l'innovation et renforcer votre compétitivité.