Un cuivre pur pour les procédés de fusion laser
L’entreprise allemande Infinite Flex a développé une poudre de cuivre pour les procédés d’impression 3D basés sur l’utilisation d’un laser, plus particulièrement pour la fusion sur lit de poudre. Il s’agirait d’un cuivre pur à 99,5% ce qui est particulièrement intéressant pour le marché de la fabrication additive, plutôt habitué à recourir à des alliages. Le fabricant de matériaux espère ainsi répondre aux exigences des secteurs comme l’électronique où la conductivité est une propriété essentielle.
Ce n’est pas la première fois qu’on vous parle du cuivre en fabrication additive ; c’est en effet un métal difficile à traiter dès qu’il s’agit d’utiliser un laser. Ce dernier a en effet un rayonnement très fort ; or le cuivre possède une réflectivité si élevée qu’il va également absorber une partie de l’énergie nécessaire à la construction de la pièce. C’est pourquoi de nombreux acteurs du marché ont développé des alternatives comme Desktop Metal qui a opté pour l’extrusion, ou Digital Metal qui préfère le liage de poudre. Des fabricants comme Trumpf ont choisi un laser vert pour traiter le cuivre, d’autres utilisent des alliages, réduisant avec la pureté du matériau.
Des pièces imprimées en 3D avec la poudre de cuivre de Infinite Flex (crédits photo : Infinite Flex)
L’entreprise Infinite Flex précise d’ailleurs qu’elle a déjà travaillé avec des alliages : « Nous avons déjà utilisé des alliages de cuivre comme par exemple CuCrZr ou CuNiSiCr. Ces alliages ont toutefois l’inconvénient d’avoir des propriétés de conductivité nettement inférieures à celles du cuivre pur. Ainsi, le CuCrZr atteint au mieux une conductivité électrique de 70% de la valeur du cuivre pur et le CuNiSiCr, avec 24 MS/m, n’atteint même qu’environ 40% de la valeur du cuivre pur. » Face à ces résultats peu concluants, l’entreprise a souhaité développer un nouveau matériau.
Les caractéristiques de la poudre de cuivre
Baptisé INFINITE POWDER CU 01, le matériau a une teneur en cuivre de 95,5% et a été développé pour les procédés SLM, LMD et DDM. L’entreprise allemande précise toutefois qu’elle est principalement utilisée sur des machines de fusion laser comme celles développées par EOS ou Trumpf. Son allongement à la rupture, c’est-à-dire sa capacité à s’allonger avec de rompre sous traction, est de 24% tandis que sa conductivité électrique est supérieure à 52 MS/m. Le matériau permet de concevoir des pièces avec une épaisseur de couches de 30 microns et une porosité inférieure à 0,1%.
La poudre présente de nombreuses caractéristiques intéressantes (crédits photo : Infinite Flex)
Ce nouveau matériau serait donc idéal pour la production d’échangeurs de chaleur mais aussi pour des applications dans le secteur électronique et électrique qui nécessitent souvent des conductivités thermique et électrique élevées. Grâce à la fabrication additive, des pièces plus complexes et plus résistantes pourront être créées. Comptez toutefois 85 euros pour un kilo de poudre ce qui laisse peu de place aux erreurs, en tout cas il faudra penser à optimiser le plateau de votre imprimante. Vous pouvez retrouver davantage d’informations sur cette poudre de cuivre ICI.
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*Crédits photo de couverture : Infinite Flex
