Brevet FR3070135A1 (20190222)

REVENDICATIONS1 - Procédé de fabrication d'au moins une pièce en au moins un matériau choisi parmi les matériaux céramiques et les matériaux métalliques par la technique des procédés additifs, ladite ou lesdites pièces étant formées à l'état cru, puis soumises à des opérations de déliantage puis de frittage, procédé suivant lequel : (1) on construit, par conception assistée par ordinateur, un modèle informatique de la pièce à fabriquer ou des pièces à fabriquer simultanément ; (2) on forme, sur une plate-forme de construction, ladite ou lesdites pièces à fabriquer, celles-ci étant à base d'une composition photodurcissable céramique ou métallique (CPC ou CPM) formée : - d'une partie minérale consistant en au moins une matière céramique pulvérulente ou en au moins une matière métallique pulvérulente ; et - d'une partie organique apte à être détruite par chauffage lors du déliantage et comportant au moins un monomère et/ou oligomère photodurcissable et au moins un photoinitiateur, caractérisé par le fait que : - on choisit une CPC ou CPM ayant la consistance d'une suspension apte à s'écouler pour former une couche ; - on prépare une matière organique sacrificielle (MOS) apte à former une couche photodurcissable et à être détruite par chauffage lors du déliantage, ladite MOS comportant au moins un monomère et/ou oligomère photodurcissable et au moins un photoiniateur ; - pour la construction de ladite ou desdites pièces, sur la plate-forme de construction, on forme des couches successives de MOS empilées l'une sur l'autre , chaque 16 couche de MOS étant amenée à durcir par irradiation avant l'application de la couche suivante, la ou les pièces proprement dites à base de CPC ou CPM étant construites par : 5 - formation par usinage d'au moins un évidement dans au moins une couche de MOS durcie à partir de la surface supérieure de celle-ci ; - dépôt dans ledit ou lesdits évidements de CPC ou CPM pour le ou les remplir ; 10 - durcissement par irradiation de la CPC ou CPM placée dans ledit ou lesdits évidements pour obtenir une surface horizontale dure de même niveau que la couche de MOS durcie avoisinante, à chaque formation d'évidement(s), celui-ci ou 15 ceux-ci étant délimités selon le ou les motifs préalablement définis à partir du modèle informatique, et sa ou ses profondeurs, choisies pour assurer la continuité de la pièce ou des pièces à fabriquer, 20 et l'on obtient, une fois l'empilement des couches durcies réalisé, une ou des pièces crues enserrées dans de la MOS, pièces crues que l'on soumet à un déliantage par chauffage pour détruire la MOS dans laquelle elle(s) se trouve(nt) prisonnière(s) afin de la ou de les libérer et de la ou de 25 les soumettre ensuite à un frittage. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise une MOS de consistance pâteuse que l'on étale en couche par raclage ou une MOS en 30 suspension que l'on applique par immersion de la plate-forme dans un bain de ladite suspension pour former à chaque fois la couche de MOS à durcir, et raclage de la couche ainsi formée. 17 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la ou les pièces à construire comportent au moins une région latérale qui nécessite d'être supportée 5 pendant la construction, caractérisé par le fait que l'on a construit au préalable, par conception assistée par ordinateur, un modèle informatique de la forme de la MOS à l'état durci, cette forme étant telle que la ou les pièces construites soient supportées pendant sa ou leur 10 construction. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, pour la formation du ou des évidements, on conduit un usinage mécanique. 15 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, pour la formation du ou des évidements, on conduit un usinage laser, notamment dans des conditions de réglage de la puissance du laser entre 1 et 3 20 watts et de vitesse de déplacement du laser entre 1 et 100 millimètres par seconde. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'à chaque étape d'usinage, on 25 souffle et on aspire les débris notamment en même temps que l'on conduit ledit usinage. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on applique la CPC ou CPM 30 dans le ou les évidements par une buse de distribution. 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on conduit le durcissement 18 par irradiation laser de chaque couche de MOS et le durcissement par irradiation laser des couches de CPC ou CPM placées dans les évidements dans les conditions d'un réglage de la puissance du laser entre 70 et 700 milliwatts 5 et une vitesse de déplacement du laser entre 1000 et 6000 millimètres par seconde. 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'on conduit le déliantage à 10 une température de 50 à 800°C, notamment de 100 à 700°C. 10 - Machine de fabrication d'au moins une pièce en au moins un matériau choisi parmi les matériaux céramiques et les matériaux métalliques par le procédé 15 utilisant la technique des procédés additifs tel que défini à l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle comporte : - un bâti (4) encadrant une plate-forme de construction (3) comportant une surface de travail ; 20 - des moyens d'irradiation en regard du plateau de travail ; - des moyens d'amenée et d'étalement sur la plate-forme de construction (3) d'une matière organique photodurcissable sacrificielle (MOS); 25 - des moyens d'usinage aptes à former au moins un évidement (12) dans une couche de MOS photodurcie (11) à partir de la partie supérieure de celle-ci ; - des moyens de soufflage et d'aspiration des débris résultant dudit usinage ; 30 - des moyens de remplissage du ou des évidements (12) formés dans chaque couche de MOS photodurcie (11) pour compléter la couche ainsi évidée par une composition 19 photodurcissable céramique ou métallique (CPC ou CPM) apte à s'écouler ; - des moyens d'irradiation (10) situés au-dessus de la plate-forme de construction (3) et aptes à irradier, 5 pour la faire durcir, chaque couche de MOS une fois étalée et à irradier, pour la faire durcir, la CPC ou la CPM une fois placée dans les évidements (12) pratiqués dans des couches successives de MOS durcie (11). 10 11 - Machine selon la revendication 10, apte à appliquer en couches une MOS sous la forme d'une pâte, caractérisée par le fait qu'elle comporte un portique (5) muni d'au moins une lame de raclage (6) et apte à se 15 déplacer sur le bâti (4) au-dessus de la surface de travail de telle sorte que le bord libre de la ou des lames de raclage (6) est apte à étaler les couches de pâte de MOS sur la surface de travail, ou la MOS étant amenée par au moins une buse de 20 distribution (8) déplaçable devant au moins une lame de raclage (6) qui étale la MOS en une couche uniforme lors de son passage sur celle-ci. 12 - Machine la revendication 10, apte à 25 appliquer en couches une MOS sous la forme d'une suspension, caractérisée par le fait qu'elle comporte un bac à remplir par ladite suspension, dans lequel la plate-forme de suspension est apte à descendre pas à pas pour former sur celle-ci à chaque pas une couche à irradier, 30 ainsi qu'un racleur pour s'assurer que la suspension est distribuée sur toute la surface à irradier. 20 13 - Machine selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisée par le fait que les moyens d'amenée d'au moins une CPC ou CPM sur la surface de travail sont constitués par au moins une buse de distribution (9) 5 déplaçable au-dessus d'un évidement (12) correspondant pour appliquer la composition correspondante dans celui-ci. 14 - Machine selon l'une des revendications 11 ou 13, caractérisée par le fait que la ou au moins l'une des 10 buses est alimentée en MOS ou CPC ou CPM par un tuyau flexible relié à un réservoir, en particulier un réservoir d'alimentation à piston. 15 - Machine selon l'une des revendications 11 ou 15 13, caractérisée par le fait que la ou au moins l'une des buses (8,\n<CLM>\1\test alimentée en MOS ou CPC ou CPM par une cartouche dont elle forme la partie supérieure, qui contient une réserve de MOS ou CPC ou CPM et qui est rechargeable à partir d'un réservoir d'alimentation monté 20 ou non sur la machine ou qui est remplaçable lorsqu'elle est vide par une cartouche pleine, ce remplacement pouvant être assuré par un bras robotisé. 16 - Machine selon l'une des revendications 11 ou 25 13, caractérisée par le fait que la ou au moins l'une des buses est montée déplaçable à l'aide d'un bras robotisé ; ou 30 sur un portique qui comporte à la fois une glissière permettant de la déplacer selon l'axe horizontal x de la plate-forme de construction et une glissière 21 permettant de la déplacer selon l'axe horizontal y de la plate-forme de construction; ou - sur un portique (5) muni d'au moins une lame de 5 raclage (6) pour permettre son déplacement selon l'axe horizontal x d'avance de la lame de raclage, ledit portique (5) comportant également une glissière (7) permettant de la déplacer selon l'axe horizontal y.