Les scientifiques de la New York University Tandon School of Engineering ont récemment découvert un procédé permettant d’imprimer en 3D des composants de mousse syntactique, des composites extrêmement solides et légers utilisés dans les véhicules, les avions et les navires.
Grâce à ce procédé, les fabricants imprimeront des pièces aux formes complexes capables de résister aux contraintes à de plus grandes profondeurs.
Mousses syntactiques
Les mousses syntactiques sont un mélange de microsphères de verre creux ou de sphères de céramique en résine époxy ou plastique, largement utilisées dans les sous-marins.
Les pièces réalisées avec ce matériau sont fabriquées par moulage par injection et doivent être assemblées avec des colles et des fixations, d’où la possibilité de vulnérabilités.
La fabrication additive pourrait permettre aux fabricants de fabriquer des pièces complexes telles que des coques de véhicules et des structures internes en tant qu’unités, ce qui les rendrait beaucoup plus solides.
Dirigée par le doctorant Ashish Kumar Singh, l’équipe a décrit comment ils ont surmonté les obstacles à la fabrication additive, tels que la tendance des microsphères à s’écraser pendant le processus de mélange et à colmater la buse de l’imprimante. Ils ont également démontré la recyclabilité des filaments, ce qui les rend écologiques.
Les chercheurs ont développé des filaments de polyéthylène haute densité (HDPE), un matériau utilisé pour fabriquer des composants de qualité industrielle, et des microsphères faites de cendres volantes recyclées.
« Notre objectif était de développer un filament qui puisse être utilisé dans les imprimantes commerciales sans aucun changement dans le matériel de l’imprimante », a déclaré Gupta, qui a collaboré avec des collègues de l’Institut national de technologie Karnataka, Surathkal, Inde (NIT-K).
Il faut dire que les particules sphériques creuses utilisées dans la recherche ont un diamètre de seulement 0,04 mm à 0,07 mm. Cette combinaison de taille et de forme permet aux microsphères de circuler à travers la buse d’imprimante 3D de 1,7 mm sans étouffer le flux de matière.
« Les résultats montrent que les propriétés des composants de mousse syntactique imprimés en 3D sont à égalité avec les pièces moulées par injection traditionnelles largement utilisées du même matériau », a déclaré M. Singh.
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