Un laser « vert » pour l’UTBM

Le 06/04/2021 à 11:46  

Depuis 1987, l’Université Technologique de Besançon Monbeliard (UTBM), au travers de son laboratoire LERMPS (ICB), est reconnue au niveau international pour ses travaux sur les traitements de surface. Parallèlement, elle développe de manière complémentaire une activité de fabrication additive métal depuis 20 ans. Afin de renforcer ses recherches dans ce domaine, l’UTBM vient de se doter d’une machine de fabrication additive de type SLM ( Selective Laser Melting ) équipée d’un laser « vert » (d’une longueur d’onde de 515 Nm). Représentant un investissement total de 404 000 euros, ayant bénéficié du soutien de la région Bourgogne Franche Comté, ce nouveau procédé est unique en France. Il vient ainsi compléter un parc de machines de fabrication additive métal SLM, en plus d’autres procédés. C’est en effet le premier système de ce type acquis dans l’Hexagone (un autre est opéré actuellement en location en région parisienne). Il n’en existe, à ce jour, sept au monde.

Particulièrement adapté aux alliages absorbants peu le rayonnement laser, comme le cuivre, cet équipement permet, grâce à la longueur d’onde spécifique de son laser de puissance, de les fusionner et donc d’élaborer des pièces. En effet, le cuivre absorbe environ trois fois plus l’énergie du laser « vert » à 515 Nm de longueur d’onde de cet équipement, en comparaison aux lasers infrarouges à 1060 Nm couramment employés. Il en résulte, entre autres, une bien meilleure qualité métallurgique. Cet équipement vient renforcer les capacités de l’UTBM d’impression 3D de composants en cuivre et en alliages de cuivre, objet de travaux de recherche depuis plusieurs années au sein de ses équipes (élaboration d’alliages spécifiques, développement de procédés, études métallurgiques, caractérisation des propriétés des matériaux ainsi élaborés, etc.). Il complète donc l’éventail de moyens de (micro)fabrication disponibles via la plateforme MIFHySTO pour la mise en forme d’alliages horloger en particulier. Les applications visées sont multiples : dissipateurs thermiques, électro-aimants, inducteurs, pièces électroniques et d’horlogerie, luxe, etc.

À titre d’exemple, plus de 20 années de travail auront été nécessaires pour développer un procédé innovant de fabrication additive, basé sur la projection thermique, permettant d’élaborer des chambres de combustion de moteurs de fusée (pour la fusée Ariane notamment). Ce procédé permettra, demain, de diminuer la durée de fabrication d’une chambre de combustion de six mois aujourd’hui à quelques jours, tout en employant moins de matériaux stratégiques et en augmentant les performances des chambres.

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