InssTek accélère la recherche mondiale sur les alliages avec l’imprimante 3D MX-Lab DED
Le dépôt de matière sous énergie concentrée (DED) est l’une des technologies de fabrication additive métallique les plus polyvalentes. Utilisé pour de nombreuses applications, des grandes pièces métalliques aux réparations, le processus gagne en popularité dans différents secteurs. La recherche sur les matériaux est l’un des domaines où nous constatons un intérêt croissant pour l’impression DED. C’est ce que montre l’imprimante 3D MX-Lab, conçue précisément à cette fin par InssTek.
InssTek, fournisseur sud-coréen de solutions d’impression 3D industrielle, a connu un succès mondial considérable avec sa machine d’impression 3D métal, MX-Lab, qui a attiré des universités et des instituts de recherche de premier plan dans le monde entier. Les ventes récentes à l’Institut Jean Lamour (IJL) et à l’Université de Lorraine ont encore accéléré l’expansion mondiale de la MX-Lab. De plus, des installations sont actuellement en cours dans d’autres universités et instituts de recherche, en particulier pour ceux qui travaillent dans le domaine de la métallurgie et des alliages, ou le mélange de métaux pour fabriquer des alliages.
Mais comment le DED peut-il être utilisé dans le cadre de la recherche sur les matériaux ? Comment adopter cette technologie si vous n’avez que peu d’expérience dans le domaine de l’impression 3D métal ? Pourquoi choisir cette imprimante 3D ? Nous avons examiné de plus près la machine MX-Lab pour mieux répondre à ces questions. Sans oublier que les participants à Formnext 2024 pourront également la voir sur le stand d’InssTek, D98, dans le hall 12.0.
Zoom sur l’imprimante 3D MX-Lab d’InssTek
Avant d’examiner les applications, il est nécessaire de comprendre l’imprimante 3D MX-Lab elle-même. Comme nous l’avons mentionné, cette imprimante 3D utilise l’impression 3D DED avec la technologie Direct Metal Tooling (DMT®) propre à InssTek. Ce procédé du fabricant coréen se distingue par le fait qu’il s’agit de l’une des formes les plus précises de la technologie DED, la poudre étant fondue directement par un laser et deux caméras de vision pouvant analyser et contrôler la hauteur du bain de fusion en temps réel. La MX-Lab a été conçue comme une solution d’entrée de gamme pour le procédé DED, le rendant encore plus accessible aux applications de recherche.
Des laboratoires de recherche de nombreux pays ont publié des articles sur l’utilisation de l’imprimante 3D MX-Lab.
Le volume d’impression de la MX-Lab fait 150 x 150 x 150 mm et la machine utilise un laser à fibre Ytterbium. Cette taille compacte permet aux chercheurs de concevoir et de réaliser des expériences avec souplesse et facilité. La puissance maximale du laser est de 500 watts, avec une puissance moyenne d’environ 300 watts.
En outre, la solution a été conçue pour une installation facile et a été spécialement optimisée pour la recherche sur les matériaux. Son interface conviviale et ses capacités avancées permettent aux scientifiques et aux ingénieurs d’explorer efficacement un large éventail de compositions et de propriétés de matériaux. L’imprimante présente donc un certain nombre de caractéristiques intéressantes pour les chercheurs.
La fonctionnalité la plus remarquable de cette imprimante est son système « Hexa Powder Feeder », qui permet de contrôler avec précision jusqu’à six rapports de matériaux différents pendant les expériences. Ce système garantit une alimentation précise en poudre, même en microquantités, ce qui en fait un outil idéal pour les applications de recherche détaillées et précises. Par exemple, il est optimisé pour la recherche sur les alliages à haute entropie (HEA). Le chargeur est capable de scanner rapidement des alliages de différentes compositions pendant l’impression 3D, ce qui permet d’effectuer des recherches sur les matériaux de façon rapide.
Les caractéristiques de l’imprimante 3D MX-Lab sont adaptées à la recherche sur les alliages, comme le montre cette image.
Parmi les autres caractéristiques, citons l’étalonnage automatique des poudres, le réglage automatique de la couche z, la possibilité de placer la poudre laser appropriée au matériau à l’endroit souhaité pour les échantillons multi-matériaux et un système de surveillance. Ce dernier surveille des paramètres tels que la puissance du laser, l’image du bain de fusion, le système de coordonnées et l’alimentation en poudre, offrant à l’utilisateur des possibilités d’extraction de données. Un atout considérable pour la recherche.
L’impression 3D DED au service de la recherche sur les matériaux
40 unités ont déjà été vendues dans 15 pays, dont les États-Unis, l’Europe et, bien sûr, l’Asie. Les cas d’utilisation montrent qu’elle est très bien adaptée à la recherche sur les matériaux en particulier.
Prenons l’exemple de la recherche sur les HEA, des alliages formés par le mélange d’une proportion égale ou relativement importante de cinq éléments ou plus. Ces alliages ont tendance à être plus résistants, plus durs et à mieux résister à la corrosion que les alliages et les métaux standard. Cela les rend particulièrement intéressants dans des domaines tels que la fabrication de moules, l’aérospatiale, la lutte contre les radiations, etc. C’est l’une des applications les plus répandues de la machine par les chercheurs, par exemple au KAIST en Corée du Sud.
Quelques-uns des sujets de recherche explorés avec l’imprimante 3D MX-Lab d’InssTek
D’autres applications peuvent être observées dans un certain nombre d’institutions de recherche prestigieuses. Par exemple, aux États-Unis, l’université de Brown utilise l’imprimante 3D MX-Lab pour des recherches innovantes en science et ingénierie des matériaux. À l’université du Michigan, les chercheurs ont mené des études sur les alliages à haute performance et l’optimisation des processus d’impression 3D. Enfin, à l’université du Dakota du Nord, la MX-Lab est employée pour développer des structures multi-matériaux et des applications d’apprentissage automatique dans le domaine de l’impression 3D.
On peut citer des applications dans d’autres pays, notamment au VTT en Finlande où l’on travaille sur la recherche d’un alliage amélioré en changeant la composition d’un alliage existant. Enfin, COMTES FHT a.s., en République tchèque, utilise l’imprimante 3D pour fabriquer des échantillons de matériaux à gradient fonctionnel.
Ces matériaux à gradient fonctionnel sont remarquables pour leur capacité à inclure des variations de composition ou de microstructures en fonction du volume, ce qui permet de modifier les propriétés du matériau et de le concevoir pour des fonctions et des applications spécifiques. Seules des imprimantes 3D comme la MX-Lab sont capables de les créer. De nombreuses publications dans des revues réputées ont également mis en évidence la polyvalence et les performances élevées de la MX-Lab dans divers domaines de recherche.
Un porte-parole d’InssTek conclut : « Le grand intérêt et la confiance des instituts de recherche dans les performances et le potentiel de la MX-Lab sont à l’origine de notre succès sur le marché mondial. Nous souhaitons poursuivre notre partenariat avec davantage d’institutions afin de contribuer au développement de technologies innovantes. » Pour en savoir plus sur l’imprimante 3D MX-Lab, cliquez ICI. Et ne manquez pas de venir la voir à Formnext sur le stand D98, hall 12.0 !
Que pensez-vous de l’imprimante MX-Lab d’InssTek ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou LinkedIn !
