Le bureau de services de fabrication additive Toolcraft a récemment collaboré avec Siemens Digital Industries pour propulser les structures métalliques poreuses dans les applications industrielles. Des partenariats de longue date entre Toolcraft et Siemens ont permis d’explorer de telles limites dans les domaines de l’ingénierie des procédés, de l’aérospatiale et de la technologie médicale.
Selon un communiqué de presse, tout comme un morceau de sucre peut absorber un liquide, les structures métalliques poreuses peuvent également transporter un liquide en utilisant uniquement les forces capillaires. Les chercheurs de Siemens ont donc intégré des fonctions telles que le transport de la chaleur et le refroidissement, directement dans des composants utilisant des structures poreuses fabriquées de manière additive.
La création des premiers démonstrateurs pour la technologie des réactions chimiques dans le cadre du projet 3D-PROCESS, financé par le ministère fédéral de l’économie et de la technologie, a démontré l’énorme potentiel des structures de matériaux poreux, expliquent les deux entreprises.
Karsten Heuser, vice-président de la fabrication additive chez Siemens Digital Industries, explique : « Nous voyons des applications potentielles dans l’industrie des procédés, l’ingénierie des procédés énergétiques et l’aérospatiale en particulier. Cependant, des applications dans la construction mécanique et la technologie médicale sont également possibles. […]».
Pour expliquer l’importance des structures poreuses, Toolcraft explique que des pièces métalliques poreuses précises, par exemple, peuvent être produites à l’aide du procédé de fusion sur lit de poudre (L-PBF). Ce procédé permet de contrôler avec précision la taille et la distribution des pores. L’objectif est d’optimiser les exigences structurelles et fonctionnelles des composants, ce qui est souvent difficile à réaliser avec les méthodes de fabrication conventionnelles. Les structures perméables, mais stables sur le plan métallurgique, peuvent par exemple égaliser les surpressions, contrôler plus efficacement les températures et absorber les liquides. Les propriétés poreuses sont également utiles lorsqu’il s’agit de guider des objets le long du métal. Grâce à l’air fourni, les objets peuvent flotter sur un film d’air le long d’une surface de glissement à faible frottement, sans que les surfaces ne s’usent.
Pour faire passer la technologie à la production de masse, Toolcraft fait entrer ces matériaux avancés dans la production réelle et les certifie conformément à la directive européenne sur les équipements sous pression pour l‘Hastelloy® C22, ce qui permet aux structures poreuses d’être utilisées par des sections encore plus larges de l’industrie et garantit la conformité avec les normes de l’industrie concernée.
« Nous voyons un énorme potentiel pour l’industrie dans la création de structures poreuses. À l’avenir, nous pouvons imaginer des composants fabriqués de manière additive grâce à cette technologie. Avec AMbitious, nous prévoyons de proposer des cours de formation pour transmettre notre expertise », déclare Christoph Hauck, directeur de la technologie et des ventes chez Toolcraft AG.
Toolcraft et Siemens ont collaboré dans le domaine de la production, ouvrant le marché à des matériaux plus efficaces et plus fonctionnels, changeant et retournant la tête de secteurs entiers en mettant en œuvre des productions industrielles modernes.
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