Afin d’offrir davantage de solutions aux entreprises industrielles, Bright Laser Technologies (BLT) a lancé un aluminium à haute résistance pour la fusion sélective par laser (SLM) et le matériau BLT-Ti65 pour les processus de fusion sélective par laser (SLM) et de dépôt d’énergie dirigée (DED). Chacun de ces matériaux intègre des propriétés qui pourraient servir à une large gamme d’applications dans les industries utilisant la FA.
Principales spécifications de l’aluminium à haute résistance BLT-AlAM500
Le défi posé par l’aluminium à haute résistance est qu’il peut entraîner des fissures et une faible densité au cours du processus de fabrication. Le fabricant d’imprimantes 3D en métal a donc optimisé les paramètres du processus pour son aluminium haute résistance BLT-AlAM500, afin de surmonter les difficultés liées à la fabrication de pièces de grande taille avec des structures intégrées et d’atteindre des taux de rendement optimaux.
Ce nouveau matériau pourrait servir à la fabrication de pièces structurelles pour l’aérospatiale et l’aviation, ainsi que de pièces de moteur. Au-delà de l’aérospatiale, les alliages d’aluminium à haute résistance sont également essentiels dans les trains à grande vitesse, les pièces automobiles légères et les équipements sportifs haut de gamme.
Pour mettre en évidence les caractéristiques du nouveau matériau, le fabricant a donné l’exemple d’un tube cintré, d’un conduit de ventilation et d’un tuyau de raccordement qu’il a fabriqués. Un communiqué de presse explique :
Ces composants, caractérisés par des structures tubulaires à parois minces, de forme irrégulière et comportant des cavités internes, exigent une précision et une qualité élevées. BLT a optimisé la conception de ces pièces, en utilisant l’alliage d’aluminium à haute résistance BLT-AlAM500 et sa machine d’impression Metal LPBF BLT-S400 pour la fabrication. Chaque pièce prend environ 30 heures à former, ce qui permet de réduire le poids moyen d’environ 20 %.
Après traitement thermique, le matériau présente une résistance à la traction de 530-550 MPa, une limite d’élasticité de 480-500 MPa et un taux d’allongement de 11-17 %. Le matériau présente également une excellente résistance à la rupture et à la fatigue, avec une résistance à la rupture de 30,8 MPa-m1/2 à température ambiante et une résistance à la fatigue sur cycle élevé de 245 MPa (échantillon lisse) à température ambiante. Comparé à des poudres importées similaires, le matériau BLT-AlAM500 offre une réduction de coût d’environ 40 à 50 %, ce qui réduit considérablement les coûts de fabrication.
Principales spécifications de la poudre BLT-Ti65
Conçu pour les procédés LPBF et DED, cet alliage de titane haute température multicomposant proche de l’alpha serait idéal pour les applications dans l’aérospatiale, les équipements chimiques et le génie maritime.
Au cours de son développement, BLT a tenu compte du fait que la production par AM du Ti65 peut souvent conduire à des défauts tels que des particules de poudre non fondues ou partiellement fondues, une porosité entre les pistes et les couches, et des fissures, qui peuvent concentrer le stress et augmenter la probabilité de défaillance du matériau.
La composition chimique nominale du BLT-Ti65 est Ti-5.9Al-4Sn-3.5Zr-0.3Mo-0.4Si-0.3Nb-2.0Ta-1.0W-0.05C, disponible en 15-53μm (pour SLM) et 75-180μm (pour DED). Après traitement thermique, les pièces produites avec de la poudre BLT-Ti65 de 15-53μm peuvent atteindre des limites d’élasticité de 483-503 MPa, des résistances à la traction de 604-624 MPa et des taux d’allongement de 16,5 %-26,5 % à 650°C. Les pièces produites avec de la poudre BLT-Ti65 de 75-180μm peuvent atteindre des limites d’élasticité de 478-538 MPa, des résistances à la traction de 588-648 MPa et des taux d’allongement de 22%-32% à 650°C, indique l’entreprise.
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