Malgré les nombreux avantages du cuivre, l’une des principales contraintes pour les opérateurs qui traitent ce matériau est son taux élevé de réflectance laser qui rend difficile la fusion continue et régulière de la poudre de cuivre pur par le laser, ce qui entraîne des problèmes tels que la défaillance de l’interface et les trous internes.
Comme nous l’avons vu dans un récent dossier de 3D ADEPT Mag, pour résoudre ce problème, certains fabricants d’imprimantes 3D métal ont intégré dans leurs plateformes des paramètres de construction, de numérisation et de traitement qui peuvent réduire ce problème de réflectivité. Une autre solution pourrait consister à utiliser un matériau imprimable en 3D.
Cette solution a été explorée par des chercheurs de l’université d’Uppsala, en collaboration avec la société suédoise Graphmatech, spécialisée dans les matériaux à base de graphène. Pour démontrer l’imprimabilité du cuivre pour la fabrication additive laser, l’équipe de scientifiques a utilisé la technologie brevetée de Graphmatech pour revêtir la poudre de cuivre, le but ultime étant de réduire la réflectivité du matériau et d’obtenir des pièces imprimées plus denses.
« En modifiant la surface de la poudre de cuivre grâce à la technologie brevetée du graphène de Graphmatech, nous avons réussi à réduire la réflectivité jusqu’à 67% », explique le Dr Mamoun Taher, CEO de Graphmatech.
Selon Taher, le graphène incorporé a également survécu au processus d’impression pour avoir un impact positif sur la densité des pièces imprimées en cuivre-graphène, réduisant ainsi de manière significative leur porosité.
« Le nouveau procédé mis au point pour revêtir la poudre métallique de graphène ouvre des perspectives très intéressantes pour la conception de nouveaux matériaux dans diverses applications », déclare le professeur Jansson du groupe de recherche du laboratoire Ångström de l’université d’Uppsala.
L’entreprise suisse a déjà réalisé d’importantes améliorations dans d’autres composites graphène-métal et poudres revêtues pour la fabrication additive. En raison du potentiel du graphène dans l’amélioration de la transformabilité des poudres et des propriétés des pièces imprimées, les principaux secteurs qui bénéficieraient de cette solution sont les industries de la mobilité électronique, de l’électronique et de la défense.
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