Les pièces métalliques les plus rapides au monde grâce à la projection à froid
Dépôt supersonique de particules/ pulvérisation à froid
Dépôt supersonique de particules (SPD) ou Cold Spray (CS) est un procédé de fabrication additive. Au cours de ce processus de consolidation des matériaux, des particules de taille micrométrique d'un métal ou d'un alliage sont accélérées à travers un pistolet de pulvérisation équipé d'une buse de fusée De Laval à l'aide d'un gaz chauffé à haute pression tel que l'hélium ou l'azote. (1). Les particules sortent à des vitesses supersoniques et se consolident lors de l'impact sur une surface solide avec une énergie suffisante pour provoquer une déformation plastique et une liaison avec le matériau sous-jacent. Voir la figure 1 ci-dessous.
Ce procédé de revêtement et de consolidation des poudres à l'état solide et à haute énergie est une méthode efficace pour l'application de métaux, d'alliages métalliques et de mélanges de métaux pour les applications suivantes de nombreuses applications. L'absence de chaleur dans le processus le rend idéal pour les matériaux réactifs tels que le titane, l'aluminium et le magnésium. Le traitement à l'état solide permet d'appliquer des revêtements épais sans compromettre la tolérance dimensionnelle ou la métallurgie sous-jacente d'une pièce mère, ce qui rend la projection à froid idéale pour les processus de récupération et de réparation. La projection à froid peut également être utilisée pour construire des pièces de manière additive. La caractéristique la plus intéressante de la projection à froid est la vitesse à laquelle elle peut déposer des matériaux, avec des taux de dépôt allant jusqu'à 6 kg par heure.
SPEE3D - L'histoire de Steve et Byron - Des voitures solaires à la fabrication additive
Byron Kennedy et Steven Camilleri ont fondé SPEE3D dans le but de faciliter la fabrication additive et de produire des pièces métalliques rapidement, avec une qualité constante et à des coûts réduits. Imprimantes SPEE3D SPEE3D propose le processus de fabrication additive métallique le plus abordable au monde ; elle fabrique des pièces métalliques le plus rapidement possible, en s'appuyant sur la technologie de pulvérisation à froid du métal pour produire des pièces métalliques de qualité industrielle en quelques minutes seulement, plutôt qu'en plusieurs jours ou semaines. SPEE3D utilise un processus breveté qui fait appel à la technologie de pulvérisation à froid du métal plutôt qu'à des lasers à haute puissance et à des gaz coûteux, ce qui permet la flexibilité de l'impression 3D du métal à des coûts de production normaux. Le processus utilise de l'air comprimé au lieu de l'hélium ou de l'azote pour propulser la poudre.
Byron et Steven travaillent ensemble depuis plus de 15 ans. Ils se sont d'abord rencontrés en tant que membres de l'équipe du World Solar Car Challenge de l'université Charles Darwin et ont couru ensemble sur le Desert Rose entre 1987 et 2005. (1). En 2000, la Desert Rose a obtenu le record mondial de vitesse de 107 km/h pour les voitures solaires.
En 2002, ils ont créé In Motion Technology (IMT) pour commercialiser la technologie de moteur à flux axial développée pour la Desert Rose. Cette technologie est aujourd'hui utilisée dans le monde entier et constitue l'une des retombées commerciales les plus réussies de la course de voitures solaires. Avec le produit de la vente réussie d'IMT, le couple a créé SPEE3D.
La nouvelle technologie de fabrication additive développée par SPEE3D, connue sous le nom de Supersonic 3D Deposition (SP3D) (2) projette le matériau à travers une buse de moteur à réaction à des vitesses atteignant Mach 3 et le dépose sur un substrat manœuvré par un bras robotisé à six axes selon des motifs géométriques, couche par couche. Le robot déplace la plaque selon les besoins pour construire les géométries spécifiques commandées par le fichier CAO STL (Standard Template Library).
Dans ce processus, l'énergie cinétique des particules qui s'entrechoquent fait que les poudres se lient entre elles pour former une pièce de haute densité dont les propriétés métallurgiques sont supérieures à celles d'une coulée de métal. Les pièces peuvent être manipulées en toute sécurité immédiatement après la fabrication. Le processus permet d'imprimer des pièces métalliques 100 à 1000 fois plus rapidement que les méthodes d'impression 3D métal existantes.
La figure 2 ci-dessous montre la pièce en cuivre que SPEE3D a fabriquée en 11 minutes seulement.(3).
SPEE3D reste un fournisseur innovant de technologies de fabrication additive à base de métal et se concentre sur le développement, l'assemblage et la distribution de machines et de solutions de systèmes intégrés basés sur sa technologie brevetée de pulvérisation à froid. La technologie innovante de SPEE3D a contribué à une production plus rapide, moins coûteuse et plus évolutive que les techniques traditionnelles d'impression des métaux pour le cuivre et l'aluminium et permet des applications dans plusieurs industries, y compris la marine, défense et l'aérospatiale (4).
Références
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