Basée dans le Massachusetts, 6K (anciennement Amastan Technologies) est une jeune pousse américaine qui a imaginé une technologie particulièrement novatrice par apport à l’existant pour la production de poudres de fabrication additive. Il a un an, Primante3D vous faisiez découvrir sa solution, un système de production plasma par micro-ondes dénommé Unimelt®, capable de transformer une très large gamme de matériaux (métal, thermoplastique, céramique…) usagés en poudre additive de haute qualité. Une technologie à multiples visées, d’ordre écologique notamment, qui selon la société permettrait aussi bien le recyclage d’impressions défectueuses, que de structures de support métallique et de rebuts d’usinage CNC. Plus intéressant encore, celle-ci permettrait de produire des alliages inhabituels à haute entropie, c’est à dire des super alliages constitués d’au moins cinq métaux, qui en temps normal sont impossibles à produire avec les autres méthodes.
Cette semaine, la société a annoncé la disponibilité commerciale de poudres métalliques réfractaires pour la fabrication additive. Il est question de tungstène, de rhénium, de tungstène/rhénium et de niobium, des matériaux recherchés pour les applications à haute température et à haute résistance, dans les industries de la défense, de l’aérospatiale ou encore de la médecine. Les métaux dits réfractaires ont la particularité d’être extrêmement résistants à la chaleur et à l’usure, et partagent tous certaines propriétés dont celle par exemple d’avoir un point de fusion supérieur à 2 000 °C. Ils sont aussi chimiquement inertes et ont une densité relativement élevée.
« Les principales organisations de défense ne cherchent pas seulement des matériaux réfractaires comme le tungstène et le rhénium, elles les recherchent à l’échelle de production. » A commenté Frank Roberts, président de 6K Additive. « Le caractère unique du procédé plasma micro-ondes UniMelt® de 6K, associé à l’expertise de notre équipe opérationnelle, nous a permis de fabriquer des volumes à l’échelle de production pour de nombreuses poudres réfractaires comme le tungstène et le tungstène/rhénium. Nous avons sphéroïdisé le spectre complet des poudres réfractaires, y compris le tantale, le niobium et le molybdène, et nous sommes prêts à aider les organisations à faire progresser leurs applications avec ces matériaux. »
« Notre poudre de tungstène/rhénium sphéroïdisée par 6K s’est transformée de manière exceptionnelle dans nos machines de fusion sélective au laser »
Système de production plasma par micro-ondes Unimelt® (crédits photos 6K)
On apprend que Quadrus Corporation, une société américaine spécialisée dans l’ingénierie du Spatial et de la Défense, a récemment fait appel aux services de 6K Additive pour la fabrication d’une poudre de tungstène-rhénium, qu’elle a ensuite utilisée pour produire un insert de col de tuyère de moteur de fusée. « Nous nous concentrons sur les applications de propulsion qui nécessitent des matériaux à haute température et à haute résistance utilisés dans les applications modernes de tuyères de fusées. Notre poudre de tungstène/rhénium sphéroïdisée par 6K s’est transformée de manière exceptionnelle dans nos machines de fusion sélective au laser », explique Joe Sims, directeur de la division Advanced Manufacturing de Quadrus. « Avoir un partenaire de la chaîne d’approvisionnement fiable et digne de confiance comme 6K Additive pour les matériaux réfractaires est essentiel pour notre activité et pour nos clients de la défense. Nos exigences en matière de qualité de poudre sont extrêmement élevées et 6K Additive a facilement franchi cet obstacle pour nous. »
En 2020, 6K Additive a achevé la construction d’une installation de production de poudre ultramoderne de plus de 4 000 m2 à Burgettstown, PA. L’installation compte actuellement deux systèmes de plasma à micro-ondes UniMelt mis en service, et deux autres systèmes devraient être installés au quatrième trimestre 2021. La société commencera également la construction d’une extension du bâtiment de fabrication de poudre au quatrième trimestre 2021 afin d’ajouter de l’espace pour six systèmes supplémentaires. L’installation de ces systèmes supplémentaires commencera au premier trimestre 2022.
Il faut savoir que la plupart des fabricants de poudres additives utilisent des techniques d’atomisation au gaz ou au plasma classique. Le système UniMelt de 6K serait donc le seul système de plasma à micro-ondes à l’échelle de production au monde. Sa capacité à générer un plasma de 6 000 K (5778 ° C pour être exact), soit la même température que la surface du soleil, permet aussi bien de traiter des métaux courants tels que le Titane 6AL-4V, que des supers alliages comme le nickel Ni718 et Ni625, que des alliages sur-mesure ou les matériaux réfractaires annoncés.
