Le producteur de matériaux Sandvik continue d’élargir son portefeuille de matériaux et d’applications dans la fabrication additive. L’expert en matériaux durs a présenté des pièces imprimées en 3D en carbure cémenté développées selon un procédé breveté.
En raison de leur structure composite – une phase résistante à l’usure liée par un métal liant ductile -, les carbures cémentés conviennent parfaitement à la coupe des métaux, à l’agriculture, à l’alimentation, au pétrole et au gaz. Ces matériaux intègrent une dureté inhérente, et sont assez difficiles à usiner – Cette difficulté augmente lorsque les opérateurs ont affaire à des géométries complexes.
L’expert en matériaux a réussi à rendre ce matériau compatible avec la FA. Pour rappel, l’entreprise s’appuie sur une approche « Plan it, Print it, Perfect it » de la fabrication additive. Cette approche a déjà été utilisée dans d’autres développements de matériaux. Elle repose sur le fait que l’impression n’est que l’une des sept étapes à maîtriser pour réussir l’industrialisation de la FA – et que l’obtention du matériau le plus optimal, conçu sur mesure pour votre processus de FA et votre composant final, est la première étape, et peut-être la plus importante.
Anders Ohlsson, chef de produit chez Sandvik Additive Manufacturing, explique : « L’élément le plus critique de notre processus est de travailler avec des poudres qui ont les bonnes propriétés. Avant tout, la haute densité a un impact crucial sur la qualité que l’on peut obtenir en termes de propriétés des matériaux et de géométrie. Sandvik a mis au point une poudre et un procédé qui sont uniques. Je pense qu’avec les poudres commerciales, on peut faire des choses qui ont l’air cool, mais qui ne fonctionnent pas vraiment. Nos poudres sont optimisées pour imprimer des composants qui ont une belle apparence, qui fonctionnent bien – et qui sont adaptés à des applications réelles, à des environnements exigeants et à la production en série. Il convient également de mentionner que la possibilité d’imprimer en 3D du carbure cémenté accélère considérablement notre délai de mise sur le marché. Le prototypage prenait auparavant 6 à 12 mois – et maintenant notre délai de mise sur le marché est de quelques semaines. »
« Le carbure cémenté est l’un des matériaux les plus durs, sinon le plus dur, disponible en forme imprimée en 3D à ce jour. Lorsque vous mettez en œuvre la fabrication additive dans votre entreprise, vous éliminez pratiquement toutes les restrictions de conception antérieures – ce qui vous permet de vous concentrer sur la conception de composants en fonction des besoins et des exigences opérationnelles, sans avoir à vous adapter à une forme spécifique. Cette plume de tréfilage issue d’un récent projet de R&D dans notre atelier en est un exemple. Les canaux de refroidissement en spirale en circuit fermé permettent un refroidissement efficace de la plume, tandis que le fil reste sec. Cela aurait été impossible à réaliser sans la fabrication additive« , ajoute-t-il.
Cela dit, ce qui distingue ce matériau des autres matériaux durs, c’est que les autres alliages sont souvent fragiles, dans une certaine mesure – alors que le carbure cémenté, avec sa structure matricielle composée principalement de carbure de cobalt et de tungstène, est exceptionnellement résistant. Grâce à l’extrême durabilité du matériau, les composants imprimés sont bien adaptés à la plupart des industries qui cherchent à optimiser l’efficacité de leur production – y compris celles qui fonctionnent dans des environnements difficiles.
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