Comment garantir la fabrication de céramiques non oxydées à indice de réfraction élevé, telles que le carbure de silicium, dans des applications à températures extrêmes ?
Le nouveau partenariat de la société Lithoz, spécialisée dans l’impression 3D de céramiques, vise à répondre à cette question d’un million de dollars. Dans le cadre d’un accord de coopération en matière de recherche et de développement (CRADA) signé avec le ministère américain de l’énergie (DOE) et l’institut de recherche Oak Ridge National Laboratory (ORNL), la technologie LIS (Laser-Induced Slipcasting) de Lithoz sera utilisée pour étudier le traitement et la fabrication de pièces avec des céramiques non oxydées.
Présentée l’année dernière, la technologie LIS est au cœur de l’imprimante 3D CeraMax Vario V900, qui fabrique des pièces à partir de suspensions industrielles à base d’eau à très faible teneur en liant organique. Le procédé de fabrication consiste à utiliser le séchage laser de la suspension, ou technologie de mise en forme du filet, pour guider l’amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement contrôlée par ordinateur qui dessèche les couches contrôlées de solides en suspension dans un liquide.
Selon Lithoz, cette technologie peut également élargir la gamme des matériaux pouvant être imprimés en traitant les céramiques sombres, telles que le carbure et le nitrure de silicium, d’une manière qui n’est pas réalisable avec d’autres procédés.
Les équipes qui travailleront sur ce projet auront pour objectif d’augmenter la production de pièces céramiques à ultra-haute température à un niveau industriel. Pour ce faire, elles évalueront les capacités techniques de l’imprimante 3D Lithoz en utilisant un matériau oxyde-céramique courant.
Il s’agira d’imprimer et de détacher le matériau primaire – comme le nitrure de silicium et le carbure de silicium, deux substances très demandées pour les applications aérospatiales – de la pièce moulée. À l’aide de la chaleur, la substance sera transformée en un matériau solide dans un processus connu sous le nom de frittage. Les performances et les propriétés des matériaux imprimés seront ensuite testées, selon un communiqué de presse.
Cette annonce souligne la diversité des projets menés actuellement par l’ORNL avec des entreprises du secteur de la FA. Il s’agit également du premier grand projet annoncé publiquement qui se concentrera sur la technologie LIS de Lithoz. Son succès aidera l’industrie à évaluer les applications permises par la technologie de l’entreprise.
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