Metallic additive manufacturing: state-of-the-art review and prospects

États des lieux des technologies de fabrication additive métallique

Grenoble-INP/UJF-Grenoble 1/CNRS, G-SCOP UMR 5272, 46 avenue Félix Viallet, 38031 Grenoble, France

^a Corresponding author: benjamin.vayre@g-scop.inpg.fr

Received: 5 October 2011
Accepted: 17 January 2012

Abstract

Additive manufacturing processes, used for more than 25 years, are no longer confined to rapid prototyping applications. Mostly used nowadays in niche markets (medical applications, aerospace...) to manufacture metallic parts, they should provide improvements in terms of time-to-market, ecological impact and design compared to traditional industrial processes. Current metallic additive manufacturing studied in this paper are Selective Laser Sintering, Direct Metal Laser Sintering, Selective Laser Melting, Electron Beam Melting and Direct Metal Deposition. The performances of these processes are investigated through criteria derived from the time cost quality triangle and some prospects concerning these processes are given.

Résumé

Les procédés de fabrication additifs, qui existent depuis près de 25 ans, ne sont plus aujourd’hui réservés au seul prototypage rapide. Aujourd’hui utilisés dans des marchés de niche (monde médical, aérospatial, ...) pour fabriquer des pièces métalliques, ils laissent entrevoir d’importants gains en termes de temps de mise sur le marché, de réduction d’impact environnemental des produits manufacturés et de possibilités concernant la réalisation de formes complexes impossibles à réaliser actuellement. Les technologies de fabrication additive métallique étudiées dans cet article sont le frittage sélectif Laser (SLS), le frittage sélectif Laser direct (DMLS), la fusion sélective Laser (SLM), la fusion par faisceau d’électrons (EBM) et la construction Laser additive directe (DMD). Leurs performances sont analysées par rapport à des critères dérivés du triptyque industriel qualité-coût-délai. Enfin, nous concluons sur les actions à mener pour continuer à faire émerger ces procédés dans l’industrie.