Une plaque de refroidissement en cuivre imprimée en 3D révèle le potentiel de la solution technologique d’Alloyed.

cooling plate

Alloyed est entrée sur le marché de la FA en 2020 pour soutenir les industriels dans leurs activités de production de composants métalliques. La société basée au Royaume-Uni soutient les entreprises dans l’identification des matériaux, le développement des processus, l’optimisation des performances et la production pilote.

Les choses sont restées plutôt calmes pour Alloyed depuis l’annonce de son partenariat avec TANIOBIS jusqu’à récemment, lorsqu’elle a fait un véritable tabac à formnext avec une application qui révèle le potentiel de sa solution technologique.

« La société a développé et utilise une plateforme de calcul propriétaire et une modélisation avancée des matériaux pour identifier la bonne composition d’alliage pour toute application et tout processus. Ceci, associé à la technologie du moteur d’Alloyed spécialement conçue pour la FA, permet de fournir des pièces plus performantes plus rapidement et à moindre coût pour un large éventail d’applications. La plaque de refroidissement est un excellent exemple de ce qu’il est possible de faire lorsqu’une géométrie de FA optimisée est combinée à des propriétés de matériaux de FA optimisés« , déclare Michael Holmes, directeur général d’Alloyed.

La plaque de refroidissement en cuivre est spécialement conçue pour être utilisée dans les centres de données et, en tant que système de refroidissement liquide, elle peut avoir un impact significatif sur la réduction de la consommation d’énergie par rapport aux méthodes conventionnelles de refroidissement par air. La FA est la technologie idéale pour fabriquer des plaques de refroidissement, car des géométries plus complexes peuvent être produites à moindre coût et avec une fonctionnalité et des performances accrues, tant en termes de chaleur échangée que de pression du liquide. La nature unibody de la pièce additive permet d’obtenir un composant plus simple et plus efficace qui surpasse les plaques de refroidissement assemblées de manière traditionnelle. En raison de la réduction des besoins d’assemblage, les pièces sont également plus faciles à installer et nécessitent moins de maintenance.

Toutefois, le cuivre est un métal notoirement difficile à traiter par FA en raison de la conductivité thermique élevée de la partie fondue (la raison même pour laquelle il s’agit d’un matériau idéal pour les plaques de refroidissement) et de sa réflectivité naturelle élevée.

JX Nippon Mining & Metals (JXNMM) et Alloyed se sont associés pour offrir un portefeuille complet de solutions de fusion par lit laser pour le cuivre et ses alliages. JXNMM a développé des poudres de cuivre à imprimabilité améliorée, permettant la production de pièces à très faible porosité et conductivité électrique. Ce résultat est obtenu grâce à un nouveau traitement de surface qui ajoute un effet anti-oxydation et empêche une augmentation de la teneur en oxygène. Pour les procédés à faisceau d’électrons, le traitement de surface empêche le frittage de la poudre (augmentant ainsi la flexibilité de la conception) et le traitement de surface peut également être utilisé pour augmenter l’absorptivité dans les systèmes à faisceau laser. La poudre peut atteindre des densités relatives de >99,95 % avec le procédé par faisceau d’électrons et de 99,91 % avec le procédé par lit laser.

Enrique Alabort, cofondateur d’Alloyed et directeur d’Alloyed Japon, déclare : « Le succès de la plaque de refroidissement en cuivre est dû à l’expertise combinée d’Alloyed et de JXNMM. Les matériaux développés par JX permettent à Alloyed d’utiliser ses logiciels propriétaires Engine® et Architect® pour produire les géométries complexes et les structures en treillis haute-fidélité de la plaque de refroidissement. Alloyed est spécialisée dans la production de composants à caractéristiques fines et peut produire des parois minces jusqu’à une épaisseur moyenne de 190 microns. Son expertise en matière de conception pour la FA lui permet de tirer le meilleur parti de la liberté de conception offerte par le processus. Cette expertise est illustrée de manière éclatante dans la conception et la production de la plaque de refroidissement liquide en cuivre. »

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