Le graphène améliore les propriétés de la poudre de cuivre utilisée en fabrication additive

En Suède, l’université d’ Uppsala et l’entreprise Graphmatech ont travaillé ensemble au développement d’une poudre de cuivre un peu particulière : en effet, afin d’augmenter la densité des pièces imprimées en 3D via un procédé de fusion laser, les chercheurs ont modifié la surface du métal à partir de graphène. En s’appuyant sur le graphène, ce matériau réputé pour sa résistance, sa conductivité et sa légèreté, ils affirment avoir considérablement baissé la réflectivité du cuivre, facilitant ainsi son utilisation en fabrication additive.

Ces derniers temps, nous avons vu des solutions se développer autour du cuivre pur, notamment sur des techniques d’extrusion où des acteurs comme Markforged ou Desktop Metal ont lancé un filament de cuivre pur, apportant alors une meilleure excellente conductivité thermique et électrique aux pièces conçues. Et pourtant, on le sait, le cuivre est un matériau plus difficile à traiter par fabrication additive du fait de sa grande réflectivité. En effet, lorsqu’on utilise un laser, la chaleur de ses rayons aura tendance à être réfléchie plutôt que absorbée : une petite partie de l’énergie sera retenue par le cuivre ce qui donnera des pièces de faible densité. Le graphène pourrait toutefois être la solution miracle.

Les recherches ont été menées par le professeur Ulf Jansson au laboratoire Angström de l’université. Elles montrent qu’en incorporant du graphène sur la surface de la poudre de cuivre, la réflectivité du métal pourrait baisser, augmentant ainsi la densité des pièces créées par impression 3D. Le PDG de Graphmatec, Mamoum Taher, explique : “En modifiant la surface de la poudre de cuivre à l’aide de la technologie brevetée de Graphmatech, nous avons réussi à réduire la réflectivité jusqu’à 67%.” Les chercheurs affirment que le graphène enrobant la poudre de cuivre résiste bien au processus de fusion laser, réduisant alors la porosité de la pièce finale. 

Ce nouveau matériau hybride pourrait permettre le développement d’applications dans différents secteurs d’activité comme la défense ou encore l’électronique. Le professeur Jansson conclut : “Le nouveau procédé développé pour revêtir la poudre de métal avec du graphène ouvre des perspectives très intéressantes pour la conception de nouveaux matériaux dans diverses applications.” L’entreprise Graphmatec cherche en tout cas à étendre l’utilisation du graphène en fabrication additive, convaincu du potentiel que ce matériau pourrait apporter à l’industrie. En tout cas, on est impatient de voir les prochains projets du suédois ! En attendant, vous pouvez retrouver davantage d’informations ICI.

*Crédits photo : Simon Tidén / Uppsala University

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