Sinto Advanced Ceramics Europe GmbH, expert en céramiques techniques pour la fabrication additive, a intégré deux matériaux non-oxydes, le nitrure d’aluminium (AlN) et le nitrure de silicium (Si₃N₄), à son portefeuille de matériaux.
Ces nouveaux matériaux viennent compléter une gamme qui comprend déjà des céramiques oxydes de haute pureté, notamment l’alumine, la zircone, l’ATZ et le ZTA.
Sinto Advanced Ceramics Europe GmbH utilise la technologie LCM de Lithoz pour ses activités d’impression 3D céramique. Jusqu’à présent, nous avons surtout vu ces matériaux mis en œuvre avec la technologie SLA de 3DCeram, en particulier dans des applications liées aux semi-conducteurs et à l’aérospatiale. Il sera donc intéressant de découvrir comment ils se comportent avec la technologie LCM.
Cela dit, les propriétés restent inchangées
Le nitrure d’aluminium associe isolation électrique et conductivité thermique élevée, ce qui le rend particulièrement adapté à la gestion thermique, à l’électronique de puissance et à la fabrication de semi-conducteurs.
Le nitrure de silicium offre une résistance mécanique élevée, une bonne ténacité à la rupture et une excellente résistance aux chocs thermiques, ce qui en fait un matériau adapté aux applications exigeant une fiabilité mécanique accrue et une bonne tenue aux cycles de température.
« Le choix du matériau part toujours des exigences de l’application », explique Dr Malte Hartmann, responsable Recherche & Développement chez Sinto Advanced Ceramics Europe. « Avec le nitrure d’aluminium et le nitrure de silicium, nous pouvons répondre à de nouvelles combinaisons de conductivité thermique, d’isolation électrique, de robustesse mécanique et de résistance à la température. En fin de compte, le matériau le plus adapté dépend toujours de l’application spécifique. »
Selon le procédé de mise en forme et, par conséquent, la géométrie du composant, Sinto Advanced Ceramics Europe utilise soit du nitrure de silicium, soit des matériaux apparentés de type SiAlON (oxynitrure de silicium-aluminium). Dans le SiAlON, une partie des atomes de silicium et d’azote est remplacée par des atomes d’aluminium et d’oxygène, ce qui confère une meilleure résistance chimique que le nitrure de silicium conventionnel.
L’approche de Sinto Advanced Ceramics Europe derrière chaque développement
Introduire de nouveaux matériaux dans des procédés industriels de fabrication additive exige bien plus que la simple disponibilité d’une matière première adaptée. Le succès repose sur la maîtrise de l’ensemble de la chaîne de procédés, de l’impression au post-traitement thermique, jusqu’à l’assurance qualité.
C’est pourquoi Sinto Advanced Ceramics Europe adopte une approche délibérément progressive lors de l’introduction de nouveaux matériaux. Avant qu’un matériau ne soit officiellement validé, son comportement à l’impression, son traitement thermique, les propriétés des composants et la stabilité du procédé font l’objet d’une évaluation approfondie.
« Les matériaux sont souvent décrits par leurs propriétés intrinsèques. Pour la fabrication industrielle, toutefois, le facteur déterminant est de savoir si ces propriétés peuvent être transférées de manière reproductible dans des composants réels. Nous avons donc étudié de manière systématique l’aptitude à la mise en œuvre et la stabilité du procédé avant d’intégrer ces matériaux à notre portefeuille », explique Malte Hartmann.
« Nous évaluons les nouveaux matériaux non seulement en fonction de leurs propriétés, mais aussi au regard d’indicateurs liés au procédé », précise Dejan Licinovic, responsable Qualité chez Sinto Advanced Ceramics Europe. « Un matériau n’est ajouté à notre portefeuille qu’une fois que la qualité des composants, la stabilité du procédé et la reproductibilité répondent aux exigences de la fabrication industrielle. »
L’élargissement du portefeuille de matériaux s’inscrit dans la stratégie de développement continue de l’entreprise. Dans ce contexte, Sinto Advanced Ceramics se positionne à la fois comme fabricant sous contrat et comme partenaire technique dès les premières étapes du développement produit.
« De nombreux projets ne commencent pas par une demande portant sur un matériau précis, mais par un défi technique », souligne Frohwald Heller, responsable des ventes chez Sinto Advanced Ceramics Europe. « Notre rôle consiste à identifier, avec nos clients, des pistes de solution possibles. Bien souvent, la solution émerge de cet échange, et elle implique parfois un matériau qui n’avait pas été envisagé au départ. Avec le nitrure d’aluminium et le nitrure de silicium, nous pouvons désormais élargir délibérément ce champ de solutions. »
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