Rosatom maîtrise la technologie d'impression 3D du cuivre et des alliages de cuivre

La division des technologies de fabrication additive de la branche combustible de Rosatom a récemment annoncé que ses experts ont réussi à fabriquer des produits en cuivre et en alliages de cuivre à l'aide de l'imprimante 3D industrielle RusMelt, marquant une avancée dans la fabrication additive de matériaux en cuivre.

Selon les informations fournies, Rosatom utilisait auparavant la technologie de fusion laser sélective (SLM) pour produire des équipements d'impression 3D métalliques de différentes tailles, avec des matériaux courants tels que l'acier inoxydable, les matériaux réfractaires et le titane. En raison des propriétés physiques du cuivre, notamment sa conductivité thermique et électrique élevée, qui posent également des difficultés techniques pour la fusion laser, son application dans l'impression 3D métallique a longtemps été limitée.

Les ingénieurs du centre technologique de fabrication additive de l'entreprise, situé à Moscou, ont développé et optimisé le processus de fusion laser sélective couche par couche de la poudre de cuivre, permettant d'obtenir des produits imprimés de la qualité requise, avec une faible porosité et une conductivité thermique élevée. L'équipe de recherche et développement a utilisé une poudre de cuivre spéciale M2 pour imprimer des échantillons d'essai, des composants d'échangeurs de chaleur, ainsi que des structures hélicoïdales pouvant être utilisées pour les grilles de dissipateurs thermiques. Les produits concernés ont passé avec succès les examens métallographiques en laboratoire. Actuellement, l'équipe technique étudie les méthodes de traitement thermique post-impression afin d'améliorer encore les performances des produits finis.

En raison de ses propriétés exceptionnelles de conductivité électrique et thermique, le cuivre est largement utilisé dans la fabrication d'équipements électroniques, aérospatiaux, automobiles, de composants mécaniques et de dispositifs médicaux. L'entreprise a indiqué que les imprimantes SLM sont désormais capables de produire des pièces en cuivre en petites séries, à haute technicité et à structure interne complexe, contribuant ainsi à réduire l'encombrement des équipements, à améliorer l'efficacité de refroidissement et à raccourcir les cycles de production.

Du point de vue des applications, les pièces en cuivre imprimées en 3D conviennent mieux aux produits complexes et coûteux, notamment les échangeurs de chaleur pour l'électronique de puissance, les semi-conducteurs et les équipements de télécommunications, les composants de moteurs et de générateurs, les chambres de combustion et les systèmes de refroidissement dans le secteur aérospatial, les moules et outillages avec canaux de refroidissement conformes, ainsi que les bobines d'induction, les éléments conducteurs et les électrodes.

Ilya Kavelashvili, responsable de la division des technologies de fabrication additive de la branche combustible de Rosatom, a déclaré que la fabrication traditionnelle de pièces en cuivre dans les secteurs aérospatial ou électronique nécessite généralement de multiples étapes, avec des cycles longs et des pertes de matériaux importantes ; la fabrication additive permet d'imprimer directement des pièces présentant des géométries complexes et des structures internes, réduisant ainsi les déchets, compressant les délais de production et pouvant potentiellement diminuer les coûts.