GKN Additive développe un procédé d'impression 3D pour les aciers biphasés faiblement alliés DPLA et FSLA pour les applications automobiles et industrielles

BONN, Allemagne, 1er juillet 2021 /PRNewswire/ -- Pour la toute première fois dans le secteur, GKN Additive adapte et améliore avec succès le matériau DP600, un acier biphasé faiblement allié largement utilisé dans l'industrie automobile, pour la fabrication additive, et permet diverses conceptions et applications dans l'automobile et dans d'autres secteurs industriels.

Les nouveaux matériaux en poudre métallique DPLA (Dual Phase Low Alloy) et FSLA (Free Sintering Low Alloy) répondent aux mêmes exigences que le DP600 (HCT600X/C) en matière de propriétés mécaniques, telles qu'une résistance à la traction ultime (UTS) plus élevée et un faible rapport entre la limite d'élasticité (YS) et l'UTS, et peuvent être utilisés respectivement dans la fusion laser sur lit de poudre (DPLA) et Binder Jetting (FSLA) - une véritable première mondiale pour ces deux procédés de fabrication additive. Les matériaux en poudre ainsi que les pièces fabriquées avec ces matériaux sont disponibles à l'achat immédiatement.

Les clients cibles sont l'industrie automobile - par exemple, pour adapter la conception des pièces automobiles en tôle ou pour développer des composants structurels entièrement nouveaux - mais aussi les fabricants du secteur industriel.

Les capacités de DPLA et FSLA vont au-delà du matériau automobile traditionnel DP600

Il est important de comprendre que DPLA et FSLA dépassent le matériau automobile traditionnel DP600 (HCT600X/C) simplement cantonné à la fabrication additive. Les nouveaux matériaux en poudre sont spécialisés pour la fabrication additive en ce qui concerne l'aptitude à l'étalement, l'absorption laser (fabrication additive par fusion laser) et l'aptitude au frittage (Binder Jetting). Comme l'explique Christopher Schaak, responsable de la technologie de projection de liant (binder jetting) chez GKN Additive : « Le DP600 traditionnel offre des propriétés mécaniques spécifiques standardisées obtenues par traitement thermique.

« Les matériaux de fabrication additive en acier biphasé développés par GKN Additive sont en revanche très flexibles dans leurs caractéristiques, car leurs propriétés mécaniques peuvent être accordées plus largement par le traitement thermique après le processus de projection laser ou de liant. » Cela permet d'utiliser de nombreux cas différents dans le secteur industriel également et de faire de ce matériau un candidat intéressant pour de nombreux clients, comme l'a déjà montré le projet IDAM.

« En utilisant un processus de traitement thermique ultérieur pour obtenir les propriétés souhaitées avec le matériau dans une gamme étendue (propriétés de résistance moyenne à élevée), un fournisseur de fabrication additive peut utiliser un processus d'impression établi qui n'a pas besoin d'être modifié », explique Sebastian Bluemer, responsable de la technologie de fabrication additive par fusion laser chez GKN Additive. « Cela permet de rationaliser les processus internes et d'accélérer la livraison des produits. »

Avant d'utiliser DPLA et FSLA, GKN recevait d'abord les caractéristiques souhaitées par un client, puis devait développer et qualifier un nouveau matériau pour le processus de fusion laser sur lit de poudre ou de projection de liant afin de répondre spécifiquement à ces demandes. Cela a pris beaucoup plus de temps que les matériaux nouvellement développés (DPLA/FSLA) avec leur large champ de propriétés prédéfinies, où différentes caractéristiques mécaniques peuvent être obtenues à l'aide du développement d'un seul processus d'impression, simplement en variant le traitement thermique ultérieur.

Nouvelles possibilités de conception, validation fonctionnelle plus rapide, potentiel de réduction du poids

Pour les fabricants du secteur automobile par exemple, ces deux matériaux offrent un nouveau niveau de liberté de conception et un potentiel de réduction du poids. « Avec ces procédés de fabrication additive, les fabricants de l'industrie automobile peuvent construire des pièces de carrosserie différemment de ce qui était possible avec les pièces traditionnelles en tôle. Si vous regardez un flan conçu sur mesure, de nombreuses pièces en tôle et des pièces de support doivent être formées et assemblées pour obtenir une certaine rigidité. En revanche, en utilisant des composants structurels imprimés avec fabrication additive, moins d'étapes au processus et moins de matériaux seraient nécessaires, ce qui entraînerait une réduction du poids », a expliqué Christopher Schaak.

En outre, le temps nécessaire à la validation fonctionnelle d'un nouveau produit peut être considérablement raccourci grâce aux processus de fabrication additive. « Nos clients veulent connaître ce que le nouveau matériau de fabrication additive peut réaliser dans leurs cas d'utilisation respectifs » explique Sebastian Bluemer, « et de quelle manière il peut être utilisé. C'est plus rapide d'imprimer des pièces avec la fabrication additive que de réorganiser des lignes de production traditionnelles complètes et de fabriquer les pièces de manière conventionnelle. Cela signifie que la fabrication additive est une bonne solution pour valider rapidement et fonctionnellement un matériau et un composant, et pour analyser plus rapidement et plus efficacement si le matériau peut aider ou non à une utilisation spécifique. »

Outre l'optimisation des conceptions existantes, la projection de liant et la fusion laser sur lit de poudre avec le nouveau matériau peuvent également être utilisées pour développer des conceptions totalement nouvelles (conception pour la fabrication additive), par exemple des structures bioniques - c'est là que la fabrication additive révèle vraiment sa puissance.

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À propos de GKN Additive

GKN Additive est un fabricant numérique de pièces et de matériaux de fabrication additive avancés pour les prototypes, les moyennes séries et le marché des pièces de rechange, qui s'efforce de repousser les limites des nouvelles technologies pour les rendre plus simples, plus rapides et plus accessibles. GKN Additive s'appuie sur l'expertise de GKN Powder Metallurgy en matière de production de poudres, de traitement des métaux et sur un réseau d'ingénierie de plus de 6 000 employés répartis sur 29 sites à travers le monde.

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