La partie de fusée en alliage de titane super solide peut être 3D

Une équipe internationale de chercheurs a découvert qu'un alliage de titane super résistant, un matériau clé dans un certain nombre d'industries, peut être imprimé en 3D.

En raison de son extrême résistance par rapport à son poids, les alliages de titane sont utilisés dans tous les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de la défense, du biomédical et de l'énergie.

Mais ils sont difficiles à fabriquer, nécessitant un moulage élaboré et un traitement thermomécanique pour obtenir leur force.

Jusqu'ici.

Un article publié dans Nature Materials a décrit un processus de fabrication additive (impression 3D) pour fabriquer un alliage de titane commercial.

"L'utilisation d'un nouveau procédé sur un matériau existant est toujours intéressante pour l'industrie, car vous pouvez l'utiliser immédiatement", explique le professeur Aijun Huang, auteur principal, chercheur en science et ingénierie des matériaux à l'Université Monash.

"Les gens craignent toujours qu'un alliage imprimé en 3D ne soit pas aussi bon que beaucoup d'alliages forgés, ou parfois même pas aussi bon que les alliages coulés.

"Donc, essayer de trouver une nouvelle façon d'améliorer les performances mécaniques est toujours un point chaud pour le domaine de l'impression 3D."

Huang décrit la nouvelle technique de fabrication de l'alliage "nano-jumelé" comme "très simple".

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La poudre de titane, avec des particules de taille micrométrique, est mise en forme à l'aide d'une technique d'impression 3D appelée fusion laser sur lit de poudre.

Ensuite, le matériau imprimé est traité thermiquement à 480°C.

Le matériau résultant a une résistance à la traction ultime de plus de 1600 mégapascals, ce qui en fait le métal imprimé en 3D le plus résistant connu. (À titre de comparaison, certains des alliages de titane non imprimés en 3D les plus solides sont d'environ 2000 mégapascals.)

Huang dit que le nouveau procédé pourrait être utilisé immédiatement par l'industrie, "en particulier pour l'industrie aérospatiale, spatiale et de la défense".

"Beaucoup de gens sont intéressés à essayer de concevoir de nouveaux matériaux par impression 3D, ce qui est toujours intéressant", explique Huang.

"Mais dans l'industrie, ils n'aiment pas les nouveaux matériaux. Le processus d'approbation des nouveaux matériaux est très fastidieux, très coûteux.

"Nous avons travaillé sur un alliage commercial, qui est déjà disponible."

Publié à l'origine par Cosmos sous le titre How to 3D-print a super strong titanium rocket component

Ellen Phiddian est journaliste scientifique chez Cosmos. Elle est titulaire d'un baccalauréat ès sciences (avec distinction) en chimie et en communication scientifique, et d'une maîtrise en communication scientifique, tous deux de l'Université nationale australienne.

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