Même si l’impression 3D par fabrication de filaments fusionnés (FFF) est le procédé de FA le plus répandu, il existe un large éventail d’applications que cette technologie ne peut pas permettre – en particulier sur le marché en pleine croissance des antennes et de l’électronique imprimées en 3D.
Selon Kupros, une entreprise américaine qui développe un filament de cuivre conducteur entièrement métallique, la raison du manque d’applications dans ce domaine est due à la disponibilité limitée des encres. Le manque d’encres conductrices d’électricité qui présentent de faibles valeurs de résistance limite les possibilités de conception de l’extrusion de matériaux. Les encres FFF adaptées à la conductivité ont un rapport coût-bénéfice discret : soit elles ne sont pas assez conductrices pour faire fonctionner plus qu’un simple circuit lumineux, soit elles nécessitent un post-traitement important, explique la société.
Pour résoudre ce problème, la startup développe un filament de cuivre conducteur entièrement métallique appelé Cu-29. Les entrepreneurs vétérans de l’armée à l’origine de la start-up ont utilisé la propriété intellectuelle du gouvernement pour combler les lacunes technologiques du marché.
« Les additifs exclusifs au filament le rendent imprimable dans les plages de température standard des imprimantes FFF, ne nécessitant qu’une buse d’extrusion plus dure et aucun traitement ultérieur. Grâce à notre mélange exclusif, le cuivre véritable peut être extrudé aux températures normales de fonctionnement des imprimantes FFF. Comme les matériaux utilisés dans notre encre sont tous électriquement conducteurs avec une conductivité relativement similaire, le facteur limitant n’est que le coefficient de Nordheim de la règle de Nordheim », peut-on lire dans un communiqué de presse.
Il est intéressant de noter que ce procédé d’impression 3D métal ne nécessite pas de post-traitement. La gamme de résistivité est de 2,5*10-7 Ω*Cm à 8*10-7 Ω*Cm en fonction du traitement du matériau. De plus, les tests révèlent que le Cu-29 offre une faible résistivité, ce qui signifie qu’il peut imiter assez fidèlement le câblage traditionnel permettant la création de circuits de FA RLC (RLC représente résistance, inductance, condensateur). Les capacités de FA signifient que le Cu-29 pourrait être utilisé pour créer des circuits non planaires. Il a également des applications sur le marché des antennes.
Il va sans dire que Kupros va poursuivre ses recherches afin d’explorer les propriétés du matériau et ses applications dans l’industrie électronique. Cependant, sa capacité dans son état actuel permet déjà de réaliser certaines applications avec des réglages recommandés pour une impression optimale.
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