Aeroprobe développe la technologie MELD Fabrication additive métallique sans fusion

L'américain Aeroprobe innove avec une nouvelle technologie d'impression 3D métal sans fusion. Le Cetim envisage d'acquérir la première machine qui sera installée en Europe.

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Ténor des systèmes de mesure, l'américain Aeroprobe a développé un procédé de fabrication additive révolutionnaire, inspiré du FSW (Friction Stir Welding). Dénommé MELD, (de l'anglais melded : fondu), son principe permet de produire des pièces métalliques sans fusion. Maîtrisé avec l'aluminium, ce système utilise comme apport une barre solide qui dépose très rapidement, à l'état pâteux, des strates métalliques, pratiquement sans gaspillage de matière première.

Développée depuis une décennie par sa filiale MELD Manufacturing Corporation basée en Virginie (USA), cette nouvelle technologie combine friction par rotation et forte pression d'une barre métallique sur un support afin d'élaborer des ébauches ou de réaliser du rechargement, ou encore pour ajouter de nouvelles fonctions sur une pièce existante.

Alors que la majorité des moyens actuels d'impression 3D métallique repose sur l'utilisation de lasers, de faisceaux électrons (SLM, DMLS, EBM, FDM…), de frittage pour les techniques proches du Mim, à jets de liant (Desktop Metal, GE…) ou encore sur le dépôt d'un cordon de soudure (technologie WAAM), le MELD est totalement exempt d'apport thermique direct.

Concrètement, la nouvelle solution fonctionne avec un bras robotisé qui dépose du métal d'apport sous forme de barre. Il reprend en partie l'idée du soudage par friction-malaxage, FSW (Friction Stir Welding), breveté en 1991 par le Welding Institute (TWI, au Royaume Uni) mais sans utilisation de pion intermédiaire. Pour mémoire, le soudage FSW, est un procédé thermomécanique à l'état solide apte à assembler des pièces d'aluminium sans passer par la fusion et sans apport de matière. Léger et relativement facile à mettre en œuvre, ses principales applications concernent l'aéronautique et le spatial. Son principe a été retenu pour souder de nombreux éléments dont des surfaces d'hélistations, des panneaux du Boeing 747, des Airbus A 400 M et A 380, ainsi que pour des composants cylindriques de lanceurs consommables (missiles) ou encore pour le réservoir externe de la navette spatiale américaine et aujourd'hui pour certains corps de fusées. Dans d'autres secteurs, le FSW est choisi pour assembler des éléments de coques de navires militaires ainsi que pour souder des tôles dans le secteur du froid industriel.

Pour le MELD, la contribution thermique nécessaire au processus est générée par la friction intense entre barre métallique, constituant l'apport, entraînée en rotation tout en étant fortement pressée sur un support ou un substrat. La barre d'alimentation joue double rôle, celui de matière première et en même temps celui du vecteur de transformation en métal pâteux.

Proche des machines-outils conventionnelles CNC, et de conception particulièrement rigide, l'équipement proposé par MELD Manufacturing Corporation est doté d'un volume de construction de 91 x 30 x 30 cm. Il a la silhouette d'un centre de fraisage vertical muni d'une table qui reçoit la pièce à réaliser.

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