Digital Metal développe une poudre de cuivre pur pour ses machines industrielles

Digital Metal, filiale de Höganäs AB, est un fabricant d’imprimantes 3D industrielles métalliques basées sur le procédé de liage de poudre. II vient d’ajouter à sa gamme de matériaux compatibles avec la DM P2500 du cuivre pur, rejoignant ainsi les quelques acteurs qui proposent ce métal plus difficile à imprimer en 3D. C’est donc un cuivre sous forme de poudre que Digital Metal lance, principalement pour des applications nécessitant une conductivité thermique et électrique élevée comme des échangeurs de chaleur ou des pièces de moteur. Des alliages de cuivre sont également disponibles et viennent ainsi compléter les métaux déjà présents comme l’acier inoxydable 316L et 17-4PH, l’acier à outils DM D2, ou encore le titane Ti6Al4V.

Récemment, nous avons vu des acteurs comme Desktop Metal et Markforged développer un matériau à base de cuivre, pour un procédé basé sur l’extrusion. Concrètement, des particules de cuivre sont mélangées à un liant plastique, permettant ainsi à de nombreux utilisateurs industriels de concevoir des pièces pour des secteurs de l’énergie, l’automobile ou encore pour des applications électriques. Une véritable opportunité quand on sait que 1,4 million de kilogrammes de poudre de cuivre devrait être utilisée pour la fabrication additive d’ici 2029 selon une étude réalisée par SmarTech Analysis.

L’impression 3D de poudre de cuivre pur par Digital Metal

Le cuivre est un matériau difficile à imprimer en 3D via des machines laser car la proportion de lumière réfléchie par la surface du métal est si élevée que celui-ci vient aussi réfléchir une grande partie de l’énergie nécessaire à la construction de la pièce. Le liage de poudre semble donc être une bonne alternative puisqu’aucun laser n’est utilisé. Digital Metal répond ainsi à un besoin industriel réel, notamment pour la production de pièces qui nécessitent une bonne conductivité thermique et électrique. Christian Lönne, CEO de l’entreprise, précise : « L’impression avec du cuivre pur en utilisant la technologie de liage de poudre de Digital Metal est l’un des lancements de matériaux les plus attendus de tous les temps, et totalement nouveau pour ce procédé. Le cuivre figure en bonne place sur la liste des souhaits de nos clients et le timing est parfait, la demande d’applications en cuivre s’élevant considérablement dans des domaines à croissance rapide tels que l’e-mobilité et la conductivité thermique. Nous avons développé le procédé en interne depuis un certain temps, mais je voudrais vraiment souligner la valeur de l’excellente coopération avec les principaux clients de notre groupe d’utilisateurs de métaux numériques, qui connaît une croissance rapide. »

Côté applications justement, Digital Metal présente une antenne et un dissipateur thermique imprimés en 3D. Pour l’antenne cône par exemple, le principal avantage de la fabrication additive réside dans la conception même de la pièce : il fallait produire des parois et nervures très fines, avec peu de matière. Grâce à l’utilisation de cuivre pur, le fabricant explique qu’il a pu réduire le poids total de la pièce tout en amplifiant sa fréquence.

Le dissipateur quant à lui devait offrir de meilleures propriétés de transfert de chaleur grâce à une géométrie plus complexe. Le fabricant ajoute : « Dans ce dissipateur thermique, la structure de base est modifiée en trois dimensions pour obtenir des parois plus épaisses et des passages d’air plus larges près de la base, et des parois minces et peu espacées au sommet, ce qui répartit la chaleur de manière optimale. » Vous pouvez retrouver davantage d’informations ICI.

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