Elkem, l’un des principaux fournisseurs de matériaux avancés à base de silicium, a mis au point une nouvelle poudre fer-silicium spécialisée, qui pourrait permettre l’impression 3D de composants pour moteurs électriques.
Ce développement a été réalisé dans le cadre d’un projet financé par l’UE, appelé SOMA, en collaboration avec des partenaires de recherche et des clients, tels que VTT (coordinateur), Siemens, Stellantis et Gemmate Technologies. SOMA est l’acronyme de « lightweight solutions for e-mobility by AM for soft magnetic alloys » (solutions légères pour l’e-mobilité par FA pour les alliages magnétiques doux). Le projet de trois ans, qui a débuté le 1er janvier 2021, a été soutenu par l’EIT Raw Materials, financé par l’UE avec un budget total d’un peu plus de 5,6 millions d’euros.
En général, les moteurs électriques sont fabriqués en découpant et en moulant des pièces dans une feuille de métal. Lorsque l’impression 3D est impliquée, le cuivre ou les matériaux métalliques sont souvent choisis pour la production.
Dans ce cas précis, la poudre est dite magnétique douce, ce qui signifie qu’elle est facile à magnétiser et à démagnétiser, ce qui est important dans les moteurs électriques. Elle est produite dans un atomiseur pilote à petite échelle, situé à Kristiansand au Future Materials, Norwegian Catapult Centre. La poudre a été utilisée pour imprimer en 3D des composants afin d’évaluer la qualité et la fabrication de dispositifs de démonstration. L’impression 3D et la qualification des pièces ont été réalisées à VTT en Finlande et à Siemens en Allemagne, explique Elkem.
« Nous avons réussi à créer une nouvelle poudre spécialisée avec une bonne imprimabilité basée sur le silicium-acier (avec des additifs). Les composants imprimés en 3D présentent une ductilité accrue et des propriétés magnétiques compétitives« , explique Tomi Lindroos, du VTT.
Le dernier cas d’utilisation consistait à produire un moteur pour un scooter électrique. La modélisation réalisée par Gemmate-Technologies et le VTT a permis de mettre au point de nouvelles possibilités de conception pour les composants de moteurs électriques.
Si vous êtes un lecteur régulier de 3D ADEPT Media, vous savez peut-être que des entreprises comme Additive Drives GmbH démontrent qu’il existe un « business model » pour la fabrication additive sur le marché des moteurs électriques, mais les défis sont souvent les mêmes : l’impression 3D de pièces de moteur plus grandes est difficile parce que les pièces deviennent trop fragiles et peuvent facilement se casser. Avec ce nouveau développement, Elkem introduit une poudre qui pourrait réellement transformer la fabrication des pièces de moteur et, étant donné que l’électrification est devenue une priorité pour les constructeurs automobiles, les gouvernements et les consommateurs, je suis presque certain que l’entreprise trouvera des partenaires qui voudront évaluer le potentiel de cette solution. En tout cas, c’est ce que j’espère.
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