Sandvik développe un carbure cémenté compatible avec l’impression 3D

Le fabricant de matériaux suédois Sandvik développe des carbures cémentés depuis plusieurs années déjà pour l’industrie manufacturière. Il a récemment annoncé qu’il avait travaillé sur une gamme pensée pour la fabrication additive. Les industriels peuvent alors imprimer en 3D des pièces très résistantes à l’usure et présentant une dureté très élevée, même dans des conditions thermiques extrêmes. Sandvik propose ainsi l’un des matériaux d’impression 3D les plus durs du marché, élargissant l’étendue des possibles pour les utilisateurs.

Si l’entreprise Sandvik ne vous est pas inconnue, c’est qu’elle a déjà fait l’objet de plusieurs développements de matériaux très intéressants pour le marché de la fabrication additive. En effet, en 2019, elle avait présenté un diamant composite imprimé en 3D, une première pour le marché. Cette fois-ci, elle s’intéresse au carbure cémenté, un composite réalisé à partir d’un matériau dur et d’un liant métallique. Il présente une excellente conductivité électrique et thermique ainsi qu’une grande dureté à chaud. Comme ils sont particulièrement durs, leur usinage est très complexe surtout dès qu’il s’agit d’obtenir des géométries complexes. C’est pour cette raison que l’entreprise suédoise a souhaité développer un matériau compatible avec l’impression 3D qui, on le sait tous, offre davantage de liberté en termes de conception. 

Crédits photo : Sandvik

Quelles sont les caractéristiques de ce carbure cémenté ?

Sandvik a donc imaginé un carbure cémenté optimisé pour les procédés d’impression sur lit de poudre. Anders Ohlsson, chef de produit chez Sandvik Additive Manufacturing, explique : “L’élément le plus critique dans notre processus est de travailler avec des poudres qui ont les bonnes propriétés. Avant tout, la haute densité a un impact crucial sur la qualité que l’on peut obtenir en termes de propriétés des matériaux et de géométrie. Sandvik a mis au point une poudre et un procédé qui sont uniques. Nos poudres sont optimisées pour imprimer des composants qui ont une belle apparence, qui fonctionnent bien – et qui sont adaptés à des applications réelles, à des environnements exigeants et à la production en série.” 

La structure matricielle de cette poudre est composée principalement de carbure de cobalt et de tungstène ce qui rend le matériau particulièrement dur et le différencie d’autres alliages métalliques qui sont plus fragiles.

Les applications de ce nouveau matériau

Les équipes de Sandvik ont imprimé plusieurs pièces avec ce carbure cémenté, notamment pour l’entreprise Varel. Elles ont notamment conçu des buses pour injecter du fluide à travers des outils de forage rotatif utilisés dans des environnements souterrains. Les buses sont donc très sollicitées et doivent résister à des conditions hydrauliques extrêmes mais aussi à des duretés de roche élevées. En imprimant en 3D les buses, Varel économise non seulement du temps et de l’argent, mais peut profiter de pièces complexes plus résistantes, tenaces et durables. 

Une buse imprimée en 3D en carbure cémenté (crédits photo : Sandvik)

Les applications possibles sont vastes et Sandvik précise que son carbure cémenté est particulièrement intéressant dans l’industrie de la coupe des métaux, le pétrole et le gaz, l’exploitation minière mais aussi l’industrie alimentaire. La liste n’est évidemment pas exhaustive et on imagine bien comment un tel matériau peut impacter des secteurs d’activité aux exigences élevées. Si vous souhaitez en savoir plus sur cette poudre pour l’impression 3D, rendez-vous sur le site de Sandvik.

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