Importance de la gestion des matériaux en poudre
Dans l’impression 3D métallique, les matériaux en poudre constituent l’un des postes de coût les plus importants, représentant généralement 30 à 50 % du coût d’une pièce. Par ailleurs, la qualité de la poudre influence directement la qualité des pièces imprimées ; une mauvaise gestion des poudres peut entraîner de graves problèmes tels que des porosités, des inclusions et une baisse des propriétés mécaniques. Cet article exposera systématiquement les méthodes de gestion des matériaux en poudre selon quatre dimensions : réception des nouvelles poudres, contrôle d’utilisation, recyclage des poudres usagées et mélange des poudres.
Inspection à la réception des nouvelles poudres
1. Éléments d’inspection à la réception
| Élément d’inspection | Méthode d’inspection | Exigences standard | Fréquence d’inspection |
|---|---|---|---|
| Répartition granulométrique | Granulomètre laser | D10, D50, D90 conformes aux spécifications | Chaque lot |
| Teneur en oxygène | Analyseur oxygène-azote | ≤ exigences de la spécification du matériau | Chaque lot |
| Teneur en azote | Analyseur oxygène-azote | ≤ exigences de la spécification du matériau | Chaque lot |
| Fluidité | Appareil d’écoulement de Hall | ≤ exigences de la spécification (s/50 g) | Chaque lot |
| Densité apparente | Densimètre | Conforme aux exigences de la spécification | Chaque lot |
| Morphologie | Microscope électronique à balayage | Sphéricité ≥ 90 % | Nouveau fournisseur / périodique |
| Composition chimique | ICP / spectrométrie à lecture directe | Conforme aux exigences de la nuance de matériau | Nouveau fournisseur / périodique |
2. Gestion des fournisseurs
- Évaluation d’entrée du fournisseur : qualifications, équipements, système de contrôle qualité
- Essai en petite série : vérifier l’adéquation de la poudre à l’équipement
- Liste des fournisseurs qualifiés : les fournisseurs ayant passé l’évaluation sont inscrits sur la liste
- Audit périodique : audit annuel du système qualité des fournisseurs
- Évaluation des performances des fournisseurs : livraison, qualité, service
3. Processus de réception en stock
- Vérification des documents du fournisseur : certificat matière, rapport d’essai
- Prélèvement et inspection : inspection élément par élément selon les éléments d’inspection
- Mise en stock après conformité : apposer l’étiquette d’entrée en stock, enregistrer dans le registre
- Traitement des non-conformités à la réception : retour ou règlement par négociation avec le fournisseur
- Enregistrement de réception : numéro de lot, quantité, fournisseur, résultats d’inspection
Contrôle pendant l’utilisation
1. Stockage de la poudre
- Environnement de stockage : sec, sous protection par gaz inerte (argon)
- Contenants de stockage : contenants hermétiques, identification claire
- Surveillance environnementale : suivi de la température, de l’humidité et de la concentration en oxygène
- Durée de stockage : utiliser dans le délai prescrit, au-delà de la date limite un nouvel essai est nécessaire
- Emplacement de stockage : stockage par zones, éviter les mélanges de lots
2. Gestion des prélèvements
- Demande de prélèvement : remplir le bon de prélèvement, en indiquant le lot et la quantité
- Premier entré, premier sorti : privilégier les poudres stockées depuis le plus longtemps
- Enregistrement des prélèvements : nom de l’opérateur, date, usage, équipement
- Enregistrement des quantités restantes : inventaire régulier pour suivre l’état des stocks
3. Contrôle du processus d’impression
- Vérification avant utilisation : état de la poudre, présence éventuelle d’agglomérats ou de pollution
- Contrôle de la quantité ajoutée : calculer la quantité selon le volume de pièces imprimées, éviter un excès
- Surveillance de la teneur en oxygène : surveiller la teneur en oxygène de la chambre de fabrication pendant l’impression
- Surveillance de la température : contrôle de la température de préchauffage de la poudre
- Tamisage : tamiser avant chaque utilisation afin d’éliminer les grosses particules et les corps étrangers
4. Enregistrements d’utilisation
- Numéro de lot utilisé : enregistrer le lot de poudre utilisé à chaque impression
- Enregistrement des quantités utilisées : quantité réellement utilisée, quantité récupérée
- Équipement utilisé : enregistrer le numéro de l’équipement utilisé
- Temps d’utilisation : heure de début, heure de fin
- Enregistrement des anomalies : situations anormales de la poudre pendant le processus d’impression
Traitement des poudres usagées récupérées
1. Processus de récupération
- Récupération après impression : collecter la poudre non fondue
- Tamisage : à travers un tamis à maille appropriée
- Séparation magnétique : éliminer les éventuels corps étrangers métalliques
- Protection au stockage : stockage sous protection par gaz inerte
- Gestion de l’identification : indiquer le numéro de lot d’origine, la date de récupération, le nombre de récupérations
2. Inspection des poudres récupérées
| Élément d’inspection | Fréquence d’inspection | Points d’attention |
|---|---|---|
| Teneur en oxygène | Chaque lot / périodique | Vérifier si la teneur en oxygène augmente |
| Répartition granulométrique | Périodique | Vérifier si la proportion de fines augmente |
| Fluidité | Périodique | Vérifier si la fluidité diminue
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