Comment fonctionne SLS ?

La technologie SLS révolutionne l’impression 3d par fusion sur lit de poudre en transformant des particules en objets solides avec un laser concentré. Ce procédé novateur permet de réaliser des formes complexes sans structures de maintien.

La rapidité de la fabrication et la qualité des pièces attirent de nombreuses industries, de l’aérospatiale à l’industrie chimique. Des secteurs comme les détergents, les cosmétiques et les produits d’entretien bénéficient de ses applications.

A retenir :

• Procédé par fusion couche par couche.
• Adapté aux conceptions complexes sans supports additionnels.
• Usage dans des secteurs variés : aérospatial, automobile et chimie.
• Allie rapidité de production et haute précision.

Le fonctionnement de la technologie SLS

Le procédé SLS repose sur l’exposition sélective de poudre à un laser haute puissance. La poudre est préchauffée puis fusionnée couche par couche. Chaque phase est minutieusement contrôlée pour garantir un résultat fidèle au modèle CAO.

Principe de fusion sur lit de poudre

Un rouleau étale une fine couche de poudre de 0,1 mm sur une plateforme chauffée. Le laser scanne la surface et fritte la poudre selon le modèle. Ce processus se répète, créant une pièce solide.

• Pré-chauffage de la poudre
• Utilisation d’un laser au CO2
• Construction sans supports grâce à la poudre non frittée
• Processus répété pour former la pièce

Étape	Action	Résultat
1	Pré-chauffage de la couche	Stabilité thermique
2	Frittage par laser	Fusion des particules
3	Déplacement de la plateforme	Nouvelle couche prête
4	Refroidissement final	Pièce finie

Matériaux utilisés et préparation

Les matériaux de frittage sont principalement des polymères. On retrouve largement le Nylon PA12, le polypropylène et les élastomères thermoplastiques. La poudre est préparée dans une enceinte chauffée à l’azote afin de limiter l’oxydation.

• Nylon PA12 pour solidité et résistance
• Polypropylène pour légèreté
• Flex TPU pour flexibilité
• Contrôle strict de la température

Matériau	Type	Application
Nylon PA12	Rigide	Pièces fonctionnelles
Polypropylène	Rigide	Prototypes structurels
Flex TPU	Flexible	Éléments nécessitant souplesse
Autres polymères	Variable	Applications spécifiques

Les avantages de l’impression 3d par SLS

Le procédé SLS offre de nombreux atouts. L’absence de structures de maintien permet une liberté de conception. La rapidité du laser et la qualité de fusion garantissent un haut niveau de fidélité par rapport au modèle CAO.

Liberté de conception et rapidité

Les pièces aux formes complexes se conçoivent sans contraintes supplémentaires. Le temps de fabrication reste maîtrisé grâce au balayage laser rapide. Des prototypes précis sont créés plus vite qu’avec d’autres procédés.

• Impression de pièces en une seule fois
• Adaptation à des géométries complexes
• Réduction des temps de production
• Convient aux petites séries comme à la production finale

Critère	SLS	FDM
Complexité	Haute	Moyenne
Vitesse	Rapide	Variable
Fidélité	Élevée	Moins fine
Supports	Inutiles	Nécessaires

Optimisation des propriétés mécaniques

Les pièces issues du procédé SLS présentent une homogénéité remarquable. Les couches fusionnées offrent une résistance identique selon tous les axes. La porosité de la surface facilite la coloration et la teinture, avantage utile pour customiser des objets.

• Résistance à la traction élevée
• Homogénéité sur chaque axe
• Surface poreuse pour teinture
• Adaptation aux traitements thermiques

Paramètre	Technique SLS	Autre technique
Résistance	Uniforme	Variable
Finition	Adaptée aux colorations	Moins poreuse
Durabilité	Elevée	Moyenne
Précision	Haute	Inférieure

Les limites et précautions du SLS

Le procédé SLS présente quelques limites. La porosité des pièces peut influencer leur intégrité sous des charges répétées. La contraction thermique peut mener à des imprécisions dimensionnelles, imposant des ajustements lors de la conception.

Les pièces frittées possèdent une structure poreuse. Ce caractère influence leur résistance aux déformations répétées. La contraction durant le refroidissement peut modifier la taille des pièces jusqu’à 3% à 4%.

• Porosité utile pour coloration
• Contraction nécessitant compensation
• Adaptation du volume modèle
• Possible fragilité en surcharge

Facteur	Impact	Mesure corrective
Porosité	Coloration facilitée	Renforcement structurel
Contraction	Déformation possible	Ajustement CAO
Température	Contrôle strict requis	Enceinte chauffée
Fragilité	Limitation d’usage	Prototypage

Les applications industrielles du SLS

Le procédé SLS se démocratise dans divers secteurs. Des projets ambitieux dans l’aérospatiale et l’automobile tirent parti de sa précision. Par ailleurs, l’industrie chimique et des secteurs comme les cosmétiques et les produits d’entretien l’adoptent pour intégrer des structures complexes dans leurs équipements.

De l’aérospatiale à l’industrie chimique

Les pièces fabriquées par SLS se retrouvent dans les moteurs, les boîtiers et même dans certains composants pour la fabrication de détergents ou d’agents tensioactifs. La haute précision est un atout dans la production d’émulsifiants et de surfactants, où un contrôle précis des formes est requis.

• Construction de prototypes pour l’aérospatiale
• Composants automobiles hautement personnalisés
• Applications dans la production de cosmétiques
• Fabrication de pièces pour produits d’entretien

Secteur	Usage SLS	Bénéfice principal
Aérospatial	Prototypes et pièces fonctionnelles	Précision et robustesse
Automobile	Composants structuraux	Personnalisation
Industrie chimique	Modules pour processus	Compatibilité chimique
Cosmétiques	Accessoires et outillages	Design innovant

« L’utilisation du SLS a permis à notre entreprise de réduire les délais de production tout en maintenant une précision incomparable. »

Jean Moreau, ingénieur en fabrication additive