Ce qui fait une bonne poudre pour le L-PBF
Sphéricité, granulométrie, coulabilité et oxygène. Les quatre variables qui distinguent une poudre qui imprime bien d'une poudre qui pose problème.
En fusion laser sur lit de poudre (L-PBF), l'imprimante étale des couches de quelques dizaines de microns et le laser ne fond que la section de la pièce. Des milliers de couches plus tard, la qualité de la pièce dépend largement d'un choix fait avant même d'allumer la machine : la poudre. Voici les variables qui comptent le plus.
1. Sphéricité et satellites
Les particules sphériques roulent les unes sur les autres et forment des couches denses et régulières. Les particules irrégulières ou porteuses de satellites (petites sphères collées à de plus grosses) s'accrochent entre elles, laissent des vides dans la couche et peuvent créer de la porosité dans la pièce. C'est pourquoi la morphologie est contrôlée par microscopie électronique à balayage (MEB).
2. Distribution granulométrique
Une taille moyenne ne suffit pas : c'est toute la distribution qui compte. On la décrit avec trois valeurs, D10, D50 et D90 : les diamètres sous lesquels se trouvent 10 %, 50 % et 90 % du volume de poudre.
Trop de particules très fines dégradent la coulabilité et favorisent l'oxydation ; trop de grosses particules imposent des couches plus épaisses et un état de surface plus rugueux. Chaque procédé et chaque machine ont leur propre fenêtre de tailles : la coupe se définit au cas par cas.
3. Coulabilité et densité
Une poudre qui s'écoule bien s'étale de façon homogène sur tout le plateau. On la mesure par des essais d'écoulement et de densité apparente et tassée ; le rapport entre les deux densités donne une idée rapide de la façon dont la poudre se tassera dans chaque couche.
4. Oxygène et humidité
L'oxygène et l'humidité captés à la surface des particules passent dans la pièce lors de la fusion et peuvent dégrader ses propriétés mécaniques. On les maîtrise par l'analyse chimique et par un conditionnement et une manipulation soignés.
Ensuite : la réutilisation
En L-PBF, la poudre non fondue est récupérée, tamisée et réutilisée. Chaque cycle peut modifier légèrement sa granulométrie et sa teneur en oxygène : il faut donc suivre ces mêmes variables tout au long de sa vie.
Une bonne poudre n'est pas celle qui respecte la spécification une fois, mais celle qui la respecte de la même façon à chaque lot.
Pour comparer ces paramètres avec ceux de votre procédé, demandez-nous des informations techniques.
