Un nouveau projet vise à développer davantage l’impression 3D métal et la capacité d’imprimer plusieurs matériaux en même temps. Baptisé MULTI-FUN, l’objectif du projet est très clair : répondre à un problème unique soulevé par la plupart des procédés de FA métallique qui ne traitent que des matériaux uniques, et une petite gamme d’alliages standard.
Cette question est également soulevée par une autre start-up de cette industrie : Aerosint, une société belge qui développe une technologie permettant de produire avec plusieurs matériaux en même temps.
Même si la liste complète des partenaires n’a pas encore été dévoilée, nous savons déjà qu’ils sont tous basés en Europe et qu’ils viennent de huit pays : L’Autriche, la Suisse, l’Allemagne, l’Espagne, le Royaume-Uni, la Pologne, le Portugal et la Belgique. Forts de leur expertise dans l’industrie et la R&D des universités, ils participent maintenant à ce programme de développement sur trois ans.
Deux approches différentes pour atteindre cet objectif
Les partenaires vont d’abord améliorer les performances et l’efficacité de la FA des métaux en intégrant des multifonctionnalités tenant compte des nouveaux matériaux actifs. Ils se concentreront sur le développement de nouveaux matériaux structurels pour la fabrication additive pour arcs métalliques (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM), notamment des alliages d’aluminium à haute résistance et des nuances d’acier faiblement allié.
Dans la deuxième phase, ils permettront la conception multi-matériaux de pièces 3D géométriquement complexes sans être gênés par la taille.
Il convient de noter que la WAAM ne sera pas la seule technologie qui sera analysée dans le cadre de ce projet. En effet, plusieurs combinaisons de différents matériaux seront appliquées et combinées avec diverses technologies de FA métallique afin de déterminer les avantages les plus importants. Dans cette veine, le fil, le dépôt d’énergie dirigé (DED) à base de poudre et le jet de matériau seront évalués à l’aide d’un logiciel adapté.
En ce qui concerne les matériaux, les nanomatériaux ont été inclus pour permettre l’intégration de caractéristiques nouvelles et révolutionnaires, telles que des matériaux de dissipateurs thermiques ayant la plus haute conductivité thermique, un haut degré de conception intégrale qui permet d’intégrer des conducteurs électriques dans des structures métalliques de forme complexe, et l’ajout de capacités de détection et de transfert de données au développement d’équipements et de logiciels. Sans oublier que l’intégration de fibres optiques sur mesure facilitera encore l’intégration de capacités de détection dans les pièces fabriquées, ce qui aboutira à la surveillance de la santé structurelle (SHM).
Le projet a un total de quatre objectifs scientifiques et technologiques :
– Le développement de cinq nouveaux matériaux sur mesure pour la fabrication additive, dont au moins trois en utilisant la nanotechnologie.
– Le deuxième objectif porte sur de nouveaux procédés et implique le développement d’équipements et de logiciels de fabrication additive pour produire les compositions de matériaux requises pendant la formation des couches. Au total, au moins dix nouvelles combinaisons de matériaux utilisant cinq nouveaux matériaux seront présentées par les sept démonstrateurs pour différentes applications. Le résultat attendu est un équipement innovant de fabrication additive qui intègre plusieurs technologies de fabrication additive fonctionnant en parallèle.
– Le troisième objectif est de fabriquer et d’évaluer 7 démonstrateurs physiques avec une conception multi-matériaux et des multifonctionnalités intégrées, pour 3 cas d’utilisation (pièces structurelles, moules, équipements de test), adressant 4 marchés différents (automobile, aviation, espace et industrie de production). Le résultat final attendu est lié à de nouvelles méthodes et il contribuera au développement de nouvelles connaissances sur l’efficacité accrue des pièces et des moules grâce à des fonctions intégrées et multi-matériaux.
– Et ce dernier est lié à l’évaluation et à l’amélioration constantes, grâce à une boucle de rétroaction, de la réduction de l’impact environnemental et économique, en évaluant les matériaux de fabrication additive, le matériel, la stratégie des processus et la conception des démonstrateurs.
Il va sans dire qu’avec cet objectif, on peut s’attendre à ce que de nouvelles normes soient établies et à ce que les organismes de réglementation s’adaptent à la fabrication additive multi-matériaux en approfondissant leurs connaissances et leur soutien.
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