Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux, 3, 422 degrés Celsius. Cela rend le matériau idéal pour une utilisation à des températures élevées, par ex. tuyères de fusée spatiale, éléments chauffants de fours à haute température, ou le réacteur de fusion. Cependant, le métal est très cassant et, Par conséquent, difficile à traiter. Des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont développé une approche innovante pour rendre ce matériau cassant souple. Pour traiter le tungstène, ils ont déterminé de nouveaux paramètres de processus pour la fusion par faisceau d'électrons.

Le tungstène est un métal aux propriétés très attractives :il est résistant à la corrosion et aussi lourd que l'or. Sous forme de carbure de tungstène, il est aussi dur que le diamant. Et il a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux, 3, 422 degrés Celsius. Cependant, le métal est très cassant à température ambiante. En raison de ses propriétés, le tungstène est difficile à traiter en utilisant des méthodes conventionnelles. Le traitement est coûteux et prend du temps. Une alternative est l'impression 3D qui permet de produire des composants en tungstène qui ne nécessitent pratiquement aucune finition. "À l'heure actuelle, nous travaillons sur la fabrication additive de composants en tungstène par fusion par faisceau d'électrons, EBM pour faire court, " déclare le Dr Steffen Antusch de l'Institute for Applied Materials—Materials Science and Engineering (IAM-WK) du KIT. L'équipe a réussi à adapter le processus EBM au tungstène. Après avoir développé des paramètres de processus spécifiques, L'impression 3D de composants en tungstène est désormais possible. "Ce métal peut être appliqué dans de nombreux domaines. Grâce à ses propriétés particulières, il est idéalement adapté aux applications à haute température dans les technologies de l'énergie et de la lumière, industrie aérospaciale, et génie médical. Il est indispensable dans l'industrie high-tech moderne, " dit Alexandre Klein, IAM-WK.

Le préchauffage permet le traitement des matériaux fragiles

L'EBM est une méthode de fabrication additive. Les électrons accélérés sous vide fondent sélectivement la poudre métallique et, de cette façon, produire un composant 3D de manière additive, c'est-à-dire couche par couche. Le gros avantage de cette méthode réside dans la source d'énergie utilisée, le faisceau d'électrons. Il est utilisé pour préchauffer la poudre métallique et la plaque support avant la fusion, en conséquence de quoi la déformation et la contrainte inhérente sont réduites. Il est possible de traiter des matériaux qui se cassent facilement à température ambiante et peuvent se déformer à haute température.

Cependant, les matériaux utilisés doivent être électriquement conducteurs. D'où, le procédé n'est pas adapté aux matériaux céramiques, car EBM est basé sur le principe de la recharge électrique.

Composants légers en titane pour KA-RaceIning

Initialement, EBM a été développé pour traiter les alliages de titane et les matériaux nécessitant des températures de traitement plus élevées. Jusque là, EBM a été utilisé pour produire des composants en titane légers pour le projet étudiant de formule KA-RaceIng de KIT.