Une paire de barres de titane et de cuivre imprimées en 3D, ainsi que des piles d’alliage de titane et de poudre de cuivre.
La possibilité d’imprimer en 3D des objets en alliage de titane ouvre certainement des possibilités intrigantes. Cela dit, les produits finis ne sont pas toujours aussi solides qu’ils pourraient l’être. Aujourd’hui, de nouvelles recherches suggèrent que l’ajout de cuivre à ces alliages pourrait faire une grande différence.
Typiquement, lorsque des objets sont imprimés en 3D à partir d’un alliage de titane, un laser est utilisé pour faire fondre sélectivement une poudre constituée de particules de titane et d’autres éléments chimiques. De cette façon, les articles sont accumulés une couche à la fois, chaque couche de poudre fondue se refroidissant en un solide.
Selon des scientifiques de l’Université RMIT d’Australie, des cristaux en forme de colonne se forment dans le matériau lorsqu’il refroidit et se lie. En fin de compte, ils rendent le produit final plus vulnérable à la fissuration et à la distorsion.
Et malheureusement, contrairement à certains autres métaux, il n’existe pas de composés d’affinage des grains disponibles sur le marché qui puissent être utilisés avec des alliages de titane, afin de résoudre le problème.
En collaboration avec des collègues du CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), de l’Université du Queensland et de l’Ohio State University, les chercheurs du RMIT se sont plutôt intéressés au cuivre. Plus spécifiquement, ils ont expérimenté des objets d’impression 3D à partir d’une poudre d’alliage de titane mélangée à de la poudre de cuivre. Le matériau solide qui en résulte est d’une grande promesse.
Un bloc de titane-cuivre imprimé en 3D, fabriqué chez RMIT
« Il convient de noter en particulier sa structure granulaire entièrement équiaxiale : cela signifie que les grains cristallins se sont développés de manière égale dans toutes les directions pour former une liaison solide, au lieu de former des colonnes, ce qui peut conduire à des points faibles susceptibles de se fissurer « , explique le professeur Mark Easton du RMIT. « Les alliages avec cette microstructure peuvent résister à des forces beaucoup plus élevées et seront beaucoup moins susceptibles d’avoir des défauts, tels que des fissures ou des déformations, pendant la fabrication.
On espère qu’une fois la technologie perfectionnée, ces alliages de titane et de cuivre pourront être utilisés dans des domaines tels que la médecine, la défense et l’aérospatiale.
https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2019/dec/3dprinting-titanium-copper
