Si vous lisez cet article, vous avez peut-être vu un composant d’accélérateur en cuivre pur produit par FA dans le cadre du projet I.FAST, financé par l’UE et coordonné par le CERN. I.FAST, qui signifie Innovation Fostering in Accelerator Science and Technology, se concentre sur l’utilisation de la FA métal pour favoriser le leadership de l’Europe dans le domaine des accélérateurs de particules pour la science et la société.
Ce composant est un quadripôle radiofréquence (RFQ), l’une des pièces les plus complexes de tout complexe d’accélérateur. Il fournit de l’énergie au faisceau de particules en le rapprochant de la vitesse de la lumière.
Selon Maurizio Vretenar du CERN, coordinateur du projet I.FAST, « plus de 30 000 accélérateurs sont actuellement utilisés dans le monde, dont la grande majorité dans le domaine de la santé et de l’industrie. La fabrication additive peut contribuer à réduire la taille et le coût de tous les types d’accélérateurs, en améliorant et en raccourcissant leur fabrication et en augmentant leurs performances. »
Le processus de fabrication traditionnel de cet appel d’offres implique généralement plusieurs étapes de production telles que le fraisage et le brasage. En outre, il est généralement fabriqué en plusieurs parties qui sont ensuite assemblées. La FA supprime ces étapes et permet même de produire le composant en une seule fois.
« C’est la preuve que de grands composants en cuivre d’une hauteur de près de 400 millimètres peuvent être fabriqués de manière additive avec une précision suffisante à l’aide de nos machines – ou, en d’autres termes, qu’avec l’impression 3D, nous pouvons fabriquer des pièces de haute précision de ce type plus rapidement, moins cher et de manière plus économe en énergie », déclare Michael Thielmann, expert en fabrication additive chez TRUMPF. L’entreprise de haute technologie présentera le composant de l’accélérateur de particules au salon Formnext de l’impression 3D à Francfort en novembre.
L’équipe I.FAST, composée d’experts du CERN, du Politecnico de Milan, du CNRS-IN2P3, de Fraunhofer IWS et de l’Université technique de Riga, a conçu ce composant complexe spécifiquement pour la TruPrint 5000 green edition de TRUMPF. Avec le système TRUMPF, il est par exemple possible de construire autour des espaces vides tels que les canaux de refroidissement lors de l’impression du RFQ. « Grâce au laser vert, nous pouvons imprimer les structures de cuivre les plus fines avec une qualité élevée et constante, tout en augmentant la productivité », explique Thielmann.
En outre, la production avec le laser vert serait plus rapide pour la fabrication additive de composants en cuivre que les systèmes comparables utilisant la technologie infrarouge. Le cuivre absorbe mieux le faisceau du laser vert que celui d’un laser infrarouge, ce qui facilite son traitement. « Nous avons besoin de moins d’énergie pour être aussi rapides qu’un laser infrarouge, ou nous pouvons travailler plus vite avec la même énergie », explique Thielmann. Par conséquent, les utilisateurs peuvent fabriquer des composants en cuivre de manière additive à moindre coût avec le laser vert.
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