Schall révolutionne l'impression 3D : des composants pour l'aviation plus stables et précis !

Schall révolutionne l'impression 3D : des composants pour l'aviation plus stables et précis !

Les défis liés à l'impression 3D de composants destinés aux domaines de sécurité tels que l'aérospatiale et la construction automobile sont considérables. Malgré les technologies avancées, ces composants sont rarement utilisés en raison de problèmes de qualité. Une équipe de recherche de la chaire d'ingénierie de fabrication de l'Université de la Sarre, dirigée par le professeur Dirk Bähre, a réalisé des progrès précieux dans l'amélioration de la qualité des composants.

Sous la direction du doctorant Oliver Maurer, le son est utilisé dans un nouveau procédé permettant d'augmenter la qualité de petits composants métalliques dans l'impression 3D sur lit de poudre. Selon un rapport de l'Université de la Sarre, le son est utilisé pour compacter la poudre métallique lors du processus de fusion au moyen d'un laser. Cela conduit à une stabilité et une homogénéité accrues des composants produits, ce qui est crucial pour leur application ultérieure. L'intégration d'un haut-parleur dans l'imprimante 3D crée des vibrations ciblées qui améliorent considérablement les propriétés du matériau imprimé.

Procédures d'amélioration de la qualité

L’utilisation des ondes sonores est similaire au compactage du béton. La vibration sonore ciblée rapproche les particules de poudre métallique. Le laser fait fondre la poudre compactée, ce qui donne une structure cristalline raffinée et une résistance améliorée. Les rapports montrent qu'en plus de minimiser les vides, cette méthode optimise également la microstructure des composants et augmente la précision géométrique. Moins de pores et une surface plus homogène sont le résultat de cette technologie innovante.

Un autre avantage est la disponibilité plus rapide des composants, car la nouvelle méthode nécessite moins de post-traitement. Des études montrent que les vibrations sonores rendent le processus de fusion plus contrôlé, ce qui pourrait réduire les contraintes internes des composants. Ceci est particulièrement intéressant pour les petits composants de forme complexe utilisés par exemple dans la technologie médicale pour les prothèses.

Le procédé convient non seulement à certains alliages, mais peut également être transféré à d’autres types de métaux. Maurer a déjà publié des articles scientifiques sur cette technologie et recherche des entreprises partenaires actives pour développer davantage le procédé et l'appliquer dans la pratique.

Perspectives aérospatiales

Dans le contexte de l’aérospatiale, des entreprises comme Trumpf s’appuient sur la fabrication additive pour rendre les composants plus légers et plus stables. La technologie additive détient désormais plus de 20 % de part de marché dans ce domaine et contribue à minimiser les coûts élevés de transport dans l’espace. Des processus de pointe tels que la fusion laser de métaux (LMF) et le dépôt laser de métaux (LMD) permettent des conceptions précises qui n'utilisent spécifiquement le matériau que là où il est nécessaire. Par exemple, un support pour satellites de communication a été allégé de 55 % sans perdre en stabilité.

De nombreuses entreprises reconnaissent la valeur des techniques d’impression 3D améliorées pour les applications critiques en matière de sécurité. Les développements de l'Université de la Sarre offrent des approches prometteuses pour résoudre les problèmes existants et ouvrir de nouveaux marchés.