La plupart des gens ne le réalisent peut-être pas, mais ils rencontrent chaque jour des produits fabriqués avec des métaux exotiques ou avancés.

Les métaux sont utilisés dans les avions, composants orthopédiques, instruments médicaux, voitures, panneaux solaires, équipements militaires et autres applications, et sont appelés avancés ou exotiques car ils sont plus difficiles à trouver et plus coûteux à utiliser dans la fabrication.

Mais la méthode conventionnelle d'utilisation de métaux avancés dans la fabrication est coûteuse, en partie parce qu'ils ont tendance à être difficiles à sculpter. Maintenant, un nouveau procédé de découpe de ces métaux peut contribuer à les rendre plus faciles à utiliser et conduire à des changements importants dans l'avenir de la fabrication. C'est une industrie en pleine croissance :la valeur du marché mondial de la fabrication des métaux devrait atteindre 24 milliards de dollars d'ici 2024.

"Ce que nous avons créé est une nouvelle façon d'aborder l'usinage de ces métaux qui a le potentiel de changer les processus du système de fabrication, " dit Srinivasan Chandrasekar, professeur de génie industriel au Collège d'ingénierie de l'Université Purdue. "Notre solution est très prometteuse pour rendre ces métaux plus abordables à fabriquer et à traiter en les rendant plus faciles à usiner."

L'équipe Purdue a créé une méthode d'application d'un agent tensioactif de concepteur - le nom d'une variété de produits chimiques utilisés dans le traitement des métaux - à la surface d'un métal pour faciliter la coupe et la mise en forme du matériau en pièces et en morceaux. La recherche est publiée dans le numéro du 10 janvier de Examen physique appliqué .

Les chercheurs de Purdue ont utilisé des alcools courants sur une surface en aluminium et ont pu couper le métal plus facilement, avec au moins 50 pour cent de force en moins, et produire une surface d'extrémité plus lisse avec moins de fissures et de déchirures par rapport à l'aluminium sans traitement à l'alcool.

"Purdue offre un environnement extraordinaire pour mener ce genre de recherche que vous ne trouverez pas dans la plupart des autres universités, " a déclaré Chandrasekar. " Nous avons un équipement de laboratoire et un espace pour tester nos méthodes à l'échelle trouvée dans les installations et les espaces de l'industrie manufacturière réelle. "

Chandrasekar a déclaré que la même approche est prometteuse pour d'autres systèmes métalliques tels que l'acier inoxydable, tantale, le cuivre, alliages de fer et même de nickel. Chaque système métallique nécessite un agent de conception spécifique, car les alcools n'interagissent pas avec les autres métaux de la même manière qu'ils le font avec l'aluminium.

Chandrasekar et son équipe ont travaillé avec le Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization sur le brevetage de leurs technologies. Ils recherchent des partenaires de recherche supplémentaires.

Des recherches antérieures menées par la même équipe ont démontré l'application d'encres et de colles de marquage des métaux pour fabriquer des métaux gommeux tels que l'aluminium, aciers inoxydables, cuivre et tantale beaucoup plus faciles à couper pour les applications industrielles.