Doucement mais sûrement, l’impression 3D comble peu à peu le fossé qui la sépare des techniques de fabrication traditionnelles sur le plan des matériaux. Fut un temps restreinte à quelques plastiques, cette technologie ne cesse d’étendre sa disponibilité de matériaux. Une évolution clef dans l’élargissement des applications couvertes par la fabrication additive, qui touche à des matières toujours plus techniques.
La dernière avancée du genre nous vient du français Nanoe. Dans sa quête de démocratisation de l’impression 3D céramique, l’entreprise francilienne vient de s’ajouter un allié de poids : le carbure de silicium. Quelques jours seulement après l’annonce de sa collaboration avec la marine néerlandaise, le fabricant tricolore a lancé un nouveau filament pour sa gamme Zetamix : le Zetamix Carbure de silicium.
Le carbure de silicium est une céramique qui comme son nom le suggère, se compose de silicium et de carbone. Un minéral d’autant plus recherché qu’il est presque exclusivement artificiel. Le Carborundum qui est l’autre nom populaire de ce matériau correspond en effet à sa forme synthétique. La dénomination de Moissanite, représente quant à elle à la forme naturelle et extrêmement rare du carbure de silicium. Elle tire son nom du chimiste français Henri Moissan qui a découvert une météorite en Arizona en 1905 composée de petits cristaux naturels de SiC.
« l’entreprise vise à rendre accessible un nouveau matériau au procédé d’impression 3D et à élargir les capacités de conception existantes »
Très rare sur le marché de l’impression 3D car difficile à densifier si on veut une matière pure, le carbure de silicium présente des propriétés qui intéressent de nombreux secteurs. Non seulement il offre une très bonne conductivité thermique et une forte résistance à l’usure et à la corrosion, mais il bénéficie d’une résistance élevée aux chocs thermiques, tout en étant dans le même temps très léger.
Par ailleurs, comme il est également extrêmement dur, soit une dureté proche du diamant, ce minéral a le défaut d’être particulièrement difficile à usiner. À fortiori lorsqu’il s’agit de créer des pièces aux formes complexes. La possibilité de pouvoir imprimer celui-ci permettrait donc d’accéder à une plus grande liberté de conception, tout en bénéficiant des autres avantages de la fabrication additive comme la réduction des délais des mise sur le marché et les économies de matière.
Dès lors, les nombreux secteurs recourant déjà au carbure de silicium selon des procédés traditionnels, pourraient être intéressés par ce filament. Soulignant le potentiel du Zetamix Carbure de silicium, on retrouve parmi ces applications, des composants de pompes, de miroirs pour l’aérospatiale, des garnitures métalliques, des échangeurs de chaleur, des joints tournants, ou encore des paliers lisses.
« En ajoutant le matériau Sic à sa gamme de filaments Zetamix, la marque espère élargir l’offre de matériaux techniques à ces industries. » commente Nanoe. « Mais surtout, l’entreprise vise à rendre accessible un nouveau matériau au procédé d’impression 3D et à élargir les capacités de conception existantes. En effet, le SiC dense n’existait pas pour l’impression 3D avant ce nouveau filament. En raison de sa très forte dureté, le SiC est l’un des matériaux les plus compliqués à usiner. Façonner le carbure de silicium avant le processus de frittage est une avancée significative pour produire des objets aux formes innovantes. »
À l’instar des autres filaments de la gamme, le Zetamix Carbure de silicium est compatible avec la majorité des imprimantes 3D FFF. Nanoe précise que la pièce finale atteint une densité de plus de 99% après un processus de déliantage et de frittage sous atmosphère en vide partiel (Ar 90 MB). La bobine de 500 g, diamètre 1,75 mm, est vendue au prix de 349 € HT. D’autres filaments, à base de nitrure de silicium, de carbure de tungstène/cobalt et de titane, pourraient venir compléter le portefeuille de Nanoe.