Acier Inoxydable Imprimable en 3D
Principales Considérations pour la Production de Poudre d’Acier Inoxydable Imprimable en 3D
Le choix de l’acier inoxydable pour les processus de fabrication additive (FA) est motivé par ses propriétés mécaniques robustes et sa résistance à la corrosion, offrant une durabilité accrue aux composants fabriqués. Andoni Sanchez-Valverde Erice, ingénieur en R&D chez Outokumpu, un producteur de poudre métallique, souligne les considérations clés dans la production de poudre d’acier inoxydable adaptée à l’impression 3D.
Pourquoi l’Acier Inoxydable ?
L’acier inoxydable est actuellement la troisième matière première préférée pour la FA, et devrait devenir la plus utilisée d’ici 2027, avec une part de marché estimée à 33%. Ses propriétés exceptionnelles en termes de résistance mécanique et de durabilité en font un choix populaire pour une gamme d’applications.
Processus de Production de Poudre d’Acier Inoxydable :
La poudre d’acier inoxydable est produite par le procédé d’induction sous vide et d’atomisation par gaz inerte (VIGA), qui génère des particules sphériques de diamètre variant entre 0 et 300 µm. Le processus comprend plusieurs étapes, notamment la fusion sous vide du matériau brut, l’atomisation en gouttelettes par gaz inerte, et le tamisage pour obtenir différentes fractions de taille de particules.
Choix du Gaz d’Atomisation :
Le gaz d’atomisation, tel que l’azote ou l’argon, joue un rôle crucial dans le processus, influençant la morphologie, la proportion de poudres fines et les propriétés mécaniques et de corrosion de la poudre résultante. Le choix entre l’azote et l’argon est dicté par des considérations telles que le coût, la morphologie des particules et les propriétés finales souhaitées du matériau.
Importance du Système Anti-Satellite :
Le système anti-satellite est essentiel pour garantir la qualité des particules produites. Les satellites, de petites gouttelettes qui se collent aux particules principales, peuvent compromettre la densité et la morphologie de la poudre, ce qui affecte la qualité des composants imprimés en 3D.
Gamme de Tailles de Poudre :
Différentes technologies de FA nécessitent des tailles de poudre spécifiques. Par conséquent, une gamme variée de tailles de particules est disponible pour répondre aux exigences de différentes applications, allant des technologies de projection de liant aux techniques de fusion laser et de dépôt direct d’énergie.
Extension des Applications des Nuances d’Acier Inoxydable :
Outre les nuances d’acier inoxydable couramment utilisées telles que le 316L et le 17-4PH, de nouvelles nuances spéciales répondant aux exigences des applications de haute performance sont de plus en plus disponibles. Ces nuances offrent des propriétés améliorées telles que la résistance à la corrosion, la résistance à la chaleur et la durabilité, élargissant ainsi les possibilités de conception pour les fabricants.
Conclusion :
La production de poudre d’acier inoxydable adaptée à l’impression 3D nécessite une attention particulière à chaque étape du processus, de la sélection du gaz d’atomisation à la gamme de tailles de particules disponible. Avec une compréhension approfondie de ces considérations, les fabricants peuvent exploiter pleinement le potentiel de l’acier inoxydable pour des applications de fabrication additive de pointe.
- Création d’un nouveau procédé d’impression 3D plus efficace que de chauffer et battre le métal -
Des scientifiques ont mis au point une méthode d’impression 3D pour le métal qui pourrait surpasser les techniques traditionnelles de chauffage et de martelage.
Cette innovation, issue de la collaboration entre l’Université de Cambridge, l’Université technologique de Nanyang, l’Agence pour la science, la technologie et la recherche (A*STAR), l’Institut Paul Scherrer, le Centre de recherche technique VTT de Finlande et l’Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires, offre un contrôle précis sur la structure interne du métal imprimé.
Matteo Seita et son équipe ont exploré l’utilisation des lasers pour fondre le matériau et ajuster sa solidification et la chaleur générée, permettant ainsi de “programmer” les caractéristiques souhaitées du produit fini.
Le laser agit comme un “marteau microscopique” pour durcir le métal pendant l’impression, tandis qu’une refusion permet de réorganiser la structure métallique, améliorant sa résistance et sa ténacité.
Cette méthode, qui combine l’impression 3D laser et le traitement thermique à basse température, a donné des pièces métalliques 3D non seulement robustes mais également moins sujettes à la fragilité, avec des performances comparables à celles de l’acier traditionnellement forgé.
