L’alliage d’aluminium ultraléger imprimé en 3D par BEAMIT se comporte également bien à haute température : parfait pour les applications dans les secteurs du sport automobile, de l’automobile et de l’aéronautique.
La demande de pièces imprimées en 3D dans le secteur du sport automobile nécessite des pièces capables d’atteindre des niveaux de performance élevés, quelle que soit la température, tout en restant extrêmement légères. De telles exigences ne peuvent être satisfaites qu’avec des matériaux avancés que BEAMIT Group a décidé de développer.
Dans cette optique, BEAMIT a développé l’alliage d’aluminium 2024 RAM2C avec un processus paramétré en interne. Selon l’entreprise, le matériau se comporte mieux à température ambiante et à haute température que les autres alliages actuellement utilisés, et il est extrêmement résistant et léger. Ces caractéristiques le rendent parfait pour des applications dans les secteurs du sport automobile et de l’automobile pour des composants tels que la suspension, des parties du châssis et des parties structurelles du groupe motopropulseur – en fait, toute partie proche du moteur.
L’alliage traité avec les technologies conventionnelles est couramment utilisé pour les pièces structurelles des avions, mais la fabrication additive ouvre de nouveaux horizons pour l’avenir de la conception aérospatiale, en permettant la production de pièces structurelles beaucoup plus légères et plus performantes qui réduiraient la consommation d’énergie et les coûts.
Jusqu’à présent, les alliages d’aluminium de la série 2000, y compris le 2024, étaient connus dans le monde de la FA pour leur incapacité à être traités par fabrication additive en raison de leur composition. Les éléments des alliages (comme le cuivre, le zinc et le magnésium) se solidifient à des températures complètement différentes et il devient très difficile de les faire fondre avec un laser pour créer des éléments solides. La première étape du projet s’est déroulée en collaboration avec Elementum 3D : on a choisi d’imprimer avec le matériau Al2024-RAM2C d’Elementum 3D, une composition d’alliage d’aluminium de la série 2000 modifiée avec leurs ajouts brevetés de RAM. Le défi le plus difficile a été de découvrir la fenêtre de traitement idéale pour cet alliage. L’équipe R&D de BEAMIT Group bénéficie énormément des processus intégrés offerts par une chaîne de valeur entièrement intégrée et a adopté une approche multidisciplinaire qui a permis de résoudre le problème.
« L’alliage 2024 incarne parfaitement ce que nous voulons dire lorsque nous parlons du développement intégré du processus additif. Grâce à un groupe de recherche multidisciplinaire et à l’accès à des machines uniques, il a été possible d’étudier et d’appliquer des processus de précision de haut niveau pour obtenir un résultat comme celui que nous avons obtenu dans ce cas, dont nous pouvons dire sans risque qu’il est résolument extraordinaire« , a déclaré Andrea Scanavini, directeur général de BEAMIT Group.
Les alliages d’aluminium doivent nécessairement être soumis à des traitements thermiques pour atteindre des niveaux maximums de performance mécanique. Un cycle spécifique a donc été construit sur mesure pour l’alliage 2024 RAM2C. La variation du traitement thermique peut en fait faire varier les performances du matériau. En plus de trouver la solution idéale pour le cycle thermique de l’alliage, l’équipe R&D de BEAMIT Group a développé différents processus de post-impression permettant aux clients de disposer de solutions modulaires aux propriétés personnalisées.
Alessandro Rizzi, responsable des matériaux et des procédés spéciaux chez BEAMIT Group, explique : « Il est très difficile de traiter les alliages d’aluminium de la série 2000 via le L-PBF ; le développement de ce matériau nous a donc vraiment motivés. En outre, le rôle des traitements thermiques a pris une importance fondamentale pour l’Al2024 RAM2C et nous a permis d’en expérimenter différents pour trouver des processus stables et reproductibles et garantir une performance maximale, y compris les traitements à l’air et HIP-Q. »
En fait, BEAMIT Group travaille actuellement sur le paramétrage du processus de traitement thermique à haute pression en collaboration avec la filiale PRES-X, la start-up innovante qui utilise des technologies de pointe pour les processus spéciaux de post-production au sein de BEAMIT Group.
« Notre priorité est d’offrir aux clients des matériaux et des processus avancés afin qu’ils puissent transférer ces innovations directement et sans effort à leurs produits. Cette évolution permanente fait partie intégrante des stratégies à long terme de notre groupe et est soutenue par une équipe solide et bien organisée, qui s’attache à obtenir des résultats encore plus compétitifs« , déclare Mauro Antolotti, président de BEAMIT Group.
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