Un filament d’impression 3D en carbure de bore pour protéger des radiations

Apparence d'un morceau de carbure de bore

Apparence d’un morceau de carbure de bore

Qu’il s’agisse de filament, de poudre ou de résine, la liste des matériaux d’impression 3D ne cesse gagner en diversité et en performance. La dernière innovation nous vient de Suède où deux sociétés – Additive Composite et Add North 3D – spécialisées dans les matériaux techniques pour la fabrication additive, sont parvenus à mettre au point un nouveau filament composite à base de carbure de bore. Troisième plus dur au monde après le diamant et le nitrure de bore cubique, ce matériau minéral doit sa renommé à ses propriétés hors du commun de résistance à l’usure et à la compression.

Le plus souvent produit par pressage à chaud ou pressage isostatique, le carbure de bore s’illustre dans le domaine de la protection balistique mais aussi des applications nucléaires pour sa capacité d’absorption des neutrons. Bon isolant électrique, il résiste aussi très bien aux acides et alcalins puissants à températures élevées.

Développé avec le soutien de l’Université d’Uppsala, ce nouveau filament polyamide baptisé Addbor N25 exploite les propriétés anti-rayonnement du carbure de bore. Sa faible teneur (25 %) suffirait à assurer une absorption efficace contre les neutrons et donc des capacités de blindage contre les radiations. Pour le CEO d’Additive Composite, Adam Engberg, le Addbor N25 constitue aussi une alternative aux matériaux comme le cadmium, qui en raison de sa toxicité a été interdit sur la plupart des marchés dont l’Europe. La possibilité d’imprimer en 3D une large gamme de pièces anti-radiation pourrait donc conduire à une moindre dépendance à ce genre de substances novices. “La capacité à créer facilement des formes complexes au moyen de l’impression 3D est importante pour fournir un blindage efficace contre le rayonnement parasite et pour fournir des faisceaux collimatés. Notre nouveau produit est le premier d’une gamme de matériaux de protection contre les radiations que nous développons actuellement.

Filament au carbure de bore Addbor N25

Filament au carbure de bore Addbor N25

S’agissant d’un matériau abrasif, Additive Composite recommande l’utilisation de buses dures de 0,4 mm avec une température d’extrusion comprise entre 255 et 275°C et une température de 60-75°C pour le plateau. Additive Composite affirme avoir déjà vendu des centaines de pièces imprimées en 3D à partir du nouveau matériau en carbure de bore. Vendu 11 875 couronnes suédoises pour une bobine de 750 grammes soit environ 1 110 €, l’Addbor N25 aurait déjà convaincu plusieurs groupes suédois dont l’European Spallation Source, un centre de recherche scientifique actuellement en construction qui sera la source de neutrons la plus puissante au monde.

Les matériaux composites, c’est à dire ceux composés de plusieurs matières différentes, sont extrêmement utiles pour la fabrication de pièces légères et solides. Si les matériaux renforcés en fibres de carbone sont parmi les plus répandus dans l’industrie de l’impression 3D, de nouveaux matériaux plus exotiques encore font leur apparition. Citons par exemple le fabricant russe Anisoprint qui a mis au point un filament d’impression 3D composite à base de basalte. Celui-ci permettrait l’impression de pièces 15 fois plus résistantes que du simple plastique, 7 fois plus résistantes que du plastique composé et 4 fois plus légères que du titane. L’industriel suédois Sandvik s’était également illustré l’an passé en réalisant le tout premier diamant composite imprimé en 3D.

Pièce imprimée avec du filament Addbor N25