C’est un matériau tout à fait inhabituel qui vient renforcer les capacités de l’impression 3D métal. Précurseur dans le développement de filaments de fabrication additive métallique, le fabricant américain The Virtual Foundry a une fois de plus créé la surprise en lançant cette fois-ci un filament en tungstène. Sa forte teneur en métal, entre 92 et 95 %, complétée avec du PLA, ainsi que sa densité très élevée (7,8 g/cc) ouvrent la voie à des applications peu explorées en impression 3D.
Parmi elles, il y a cette possibilité particulièrement intéressante de pouvoir imprimer des systèmes de protection contre les radiations ionisantes. Les domaines du nucléaire et du médical sont particulièrement concernés. Il faut en effet savoir que le Tungstène compte avec le plomb, le béton, le fer et l’acier, l’uranium appauvri, parmi les matériaux les plus employés pour ce type d’applications. Le tungstène et ses alliages conviennent particulièrement à la réalisation d’écrans de protection contre les rayons X et gamma. Ils sont notamment utilisés dans la réalisation de pièces de type collimateur ou conteneur.
La dureté du tungstène et sa température de fusion de 3 422°C, la plus élevée de tous les métaux, en font également un matériau pertinent pour les applications qui ont besoin de dureté et de résistance à la chaleur. On retrouve les composites de tungstène dans les secteurs de l’aérospatiale, l’automobile, et la défense, pour fabriquer par exemple pièces de moteur de fusée, des roulements, ou des obus.
Différentes pièces imprimées avec le filament Tungstène Rapid 3DShield (crédits photo : The Virtual Foundry)
Née en 2014, The Virtual Foundry développe des filaments fortement chargés en métal qui vise à démocratiser l’impression 3D métallique. L’objectif étant de fournir une alternative aux technologies à fusion laser synonymes d’équipements onéreux et contraignants en terme de fonctionnement. Pour l’aider dans le développement de son nouveau matériau, l’entreprise s’est associée à Vulcan Global Manufacturing Solutions, un expert en solutions de protection contre les rayonnements. Un partenariat qui a donné naissance à une joint venture dédiée baptisée du même nom que son nouveau filament : Rapid 3DShield.
À l’instar de ses autres filaments métalliques, celui-ci peut être imprimé sur presque n’importe quelle imprimante 3D de type FFF. La seule condition est qu’elles soient dotées d’une buse en acier inoxydable ou en acier trempé de 0,6 mm de diamètre. Les buses en laiton n’ont pas la résistance suffisante pour supporter l’abrasion induite par les filaments métalliques.
Côté paramétrage, le fabricant recommande la chose suivante : « Commencez par un profil PLA de base pour votre imprimante. Changez la température de la buse à 210°C et réglez dans la plage de 190-230°C. En option, réglez le lit d’impression sur 40-50°C et le débit à 135 %. » La forte teneur en métal du filament Rapid 3DShield, l’affranchirait par ailleurs des étapes de post-traitement de déliantage et de frittage habituellement nécessaires pour éliminer le liant et fusionner les particules métalliques. Les impressions réalisées avec pourraient être utilisées directement comme telles. Proposé aux diamètres 1,75 et 2,85 mm le filament Rapid 3DShield est vendu au prix de 362,50 $ la bobine de 500 g et 674 $ les 1 kg. En raison de sa densité exceptionnellement élevée, la seule couleur disponible est le gris foncé.
