Principe
Le WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) utilise une torche MIG/MAG, TIG ou plasma pilotée par un robot pour déposer des cordons superposés. Il permet des pièces de grande taille en acier, inox, aluminium ou titane, avec un taux de dépôt élevé, puis un usinage de finition. À distinguer des procédés sur lit de poudre (fusion laser, SLM), plus précis mais limités en taille.
Comprendre pas à pas
1. La situation
Un industriel attend 16 semaines une pièce de rechange en acier de 40 kg, obtenue habituellement par fonderie (moule à refaire). Un prestataire propose de la fabriquer par impression 3D métal par arc. Question : qu'est-ce que le WAAM et quand l'utiliser ?
2. Les procédés de fabrication additive métal comparés
| Procédé | Principe | Taille des pièces | Précision | Vitesse de dépôt |
|---|---|---|---|---|
| WAAM (arc + fil) | cordons de soudure empilés couche par couche | grandes (jusqu'à plusieurs mètres) | faible : usinage de finition nécessaire | 1 à 5 kg/h |
| Fusion laser sur lit de poudre | poudre fondue par laser couche par couche | petites | élevée | quelques dizaines de g/h |
| Dépôt laser (DED) | poudre ou fil fondu par laser | moyennes, réparation | moyenne | 0,1 à 1 kg/h |
3. L'idée
Le WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) construit une pièce en empilant des cordons de soudure (MIG, TIG ou plasma) avec un robot, couche après couche, à partir d'un fil. Il produit rapidement des pièces grandes et massives sans moule, à forme brute : un usinage de finition est presque toujours nécessaire. Idéal pour les pièces uniques, les rechanges et les petites séries.
4. La pièce de rechange
Fabrication. Ébauche WAAM en acier faiblement allié : 14 heures de dépôt.
Finition. Usinage des surfaces fonctionnelles, contrôle dimensionnel et ressuage.
Délai. 3 semaines au lieu de 16.
Coût. Supérieur à une pièce de fonderie en série, mais inférieur au coût d'un arrêt de 13 semaines.
5. À vous de jouer : délai d'obtention
Comparez le délai d'obtention (semaines) d'une pièce unique.
6. Ce qu'il faut retenir
- Empiler des cordons de soudure couche par couche.
- Grandes pièces sans moule, usinage de finition nécessaire.
- Pièces uniques, rechanges, petites séries.
Mise en œuvre
- Acteurs
- Méthodes, prestataire spécialisé
- Durée
- Quelques jours par pièce
- Livrables
- Pièce brute déposée puis usinée
- ModéliserPièce et trajectoires de dépôt, surépaisseurs d'usinage.
- DéposerCouche par couche, en contrôlant la température entre couches.
- UsinerSurfaces fonctionnelles reprises en usinage.
- ContrôlerSanté matière (CND), caractéristiques mécaniques.
Exemple d'application
Pièce de rechange en inox de 40 kg introuvable chez le fournisseur : réalisée en WAAM en 3 jours puis usinée, contre 12 semaines de délai de fonderie.
Points de vigilance
- État de surface brut ondulé : usinage indispensable