Les nanocomposites à matrice métallique (MMNC) sont de plus en plus utilisés dans des industries telles que l'automobile, aérospatiale et militaire en raison de leur excellente combinaison de haute résistance, stabilité thermique, ductilité et isotropie. Cependant, malgré les propriétés supérieures et l'intérêt croissant des MMNC, le traitement complexe et l'efficacité économique insuffisante ont limité les applications des MMNC. Une consommation d'énergie élevée est toujours essentielle pour disperser le renfort afin d'obtenir une homogénéité microstructurale et des propriétés mécaniques avancées dans ces matériaux.

Fusion laser sélective (SLM), également connu sous le nom de fusion laser sur lit de poudre (L-PBF), est une technologie de fabrication additive (FA) appliquée aux métaux et céramiques, et a montré un potentiel prometteur pour la fabrication de structures et de propriétés uniques telles que les MMNC. Utilisation d'un laser haute puissance, SLM permet la production rapide de pièces tridimensionnelles (3D) avec des formes compliquées directement à partir de matériaux en poudre sans le processus fastidieux de conception de moules. Cela réduit les coûts de production et les délais tout en fournissant des pièces MMNC personnalisées pour l'automobile, aérospatial, industries électroniques et biomédicales.

Cependant, en raison du manque de compréhension globale des défauts propres au SLM ainsi que de la fabrication et des performances des nanocomposites avec le SLM, des chercheurs de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) et leurs collaborateurs de recherche ont entrepris d'acquérir une compréhension approfondie des connaissances scientifiques et technologiques. Ils ont passé en revue la recherche de pointe du point de vue des matériaux et des paramètres de traitement SLM. Leur article a été publié en Progrès en science des matériaux , une revue qui publie des revues faisant autorité sur les progrès récents de la science des matériaux.

Un examen approfondi des considérations de fabrication liées aux nanocomposites a également été mené, y compris les matériaux et les paramètres de traitement SLM, mettant l'accent sur les propriétés physiques et la préparation des poudres (voir image). Après, les propriétés mécaniques des MMNC et les mécanismes d'amélioration correspondants ont été abordés pour fournir une compréhension plus approfondie des MMNC.

« Les MMNC ont toujours suscité un grand intérêt pour les scientifiques des matériaux. Avec les progrès de la fabrication de pointe, notamment la fabrication additive, il y a maintenant un plus grand potentiel pour réaliser des MMNC de haute qualité. Dans notre revue, la fusion laser sur lit de poudre est choisie comme processus privilégié car elle a prouvé ses capacités dans la fabrication de pièces fonctionnelles à partir de métaux et de céramiques, " a expliqué le chercheur principal et co-auteur, le professeur Chua Chee Kai de SUTD.

L'article de synthèse aborde également les défauts propres à la technologie SLM associés aux nanoparticules. Les applications des MMNC, en particulier celles fabriquées avec le traitement SLM, ont également été répertoriées et comparées.

« L'un des principaux défis de la FA est le manque de documents « imprimables ». Nous pensons que cette revue complète fournit un aperçu et une compréhension opportuns de la GDT pour les MMNC en se concentrant sur les mérites sans ignorer les limites. Cela, espérons-le, encouragera plus de chercheurs à explorer ce domaine très intéressant, ", a déclaré le co-auteur, le Dr Sing Swee Leong de l'Université technologique de Nanyang.