L'université australienne RMIT a découvert que les ultrasons peuvent améliorer la résistance des alliages imprimés en 3D

26 février 2020

L'université RMIT en Australie a découvert que l'utilisation des ultrasons dans le processus d'impression 3D peut favoriser le resserrement des grains d'alliage métallique, une avancée qui pourrait conduire à l'impression de pièces plus solides et plus cohérentes. La microstructure des alliages imprimés en 3D est généralement constituée de gros cristaux minces. Ces grains entraîneront de faibles propriétés mécaniques des alliages imprimés en 3D et augmenteront la tendance à la fissuration pendant l'impression, limitant ainsi l'application technique pratique des composants imprimés en 3D.

À l'université RMIT de Melbourne, où les ondes ultrasonores sont utilisées dans le processus d'impression, la microstructure des alliages est remarquablement différente : les cristaux d'alliage sont très petits et parfaitement isoaxiaux, ce qui signifie qu'ils se forment de manière égale dans toutes les directions sur les pièces métalliques imprimées.

L'université RMIT a déclaré que les tests ont montré que la résistance à la traction et la limite d'élasticité des pièces ont augmenté de 12 % par rapport aux pièces additives conventionnelles. L'équipe a démontré sa méthode par ultrasons, qui UTILISE le ti-6al-4v, un alliage de titane couramment utilisé dans les pièces d'avions et les implants biomécaniques, et l'Inconel 625, un superalliage à base de nickel utilisé dans les industries offshore et pétrolière.

En allumant et éteignant le générateur d'ultrasons pendant le processus d'impression, l'équipe a également montré comment différentes microstructures et composants pouvaient être utilisés pour fabriquer des parties spécifiques d'un objet imprimé en 3D, ce qui, selon eux, serait utile pour l'évaluation fonctionnelle.

Les chercheurs affirment que la méthode est applicable non seulement aux superalliages à base de titane et de nickel, mais également à d’autres métaux commerciaux tels que les alliages d’acier inoxydable, d’aluminium et de cobalt. La technologie devrait évoluer pour permettre l’impression 3D de la plupart des alliages métalliques industriels destinés à être utilisés dans des pièces structurelles plus performantes ou des alliages à gradient structurel.