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Ils ont affirm茅 que la nouvelle technique, appel茅e impression sur m茅tal liquide (LMP), pourrait trouver une utilisation dans les applications architecturales et de construction.

Skylar Tibbits, professeur associ茅 au d茅partement d'architecture du MIT, qui est l'auteur principal d'un sur la technique, a d茅clar茅 脿 Construction Briefing : 芦 D'un point de vue architectural, nous nous int茅ressons 脿 toute structure en aluminium, de la fa莽ade ext茅rieure, des fen锚tres et des 茅crans, aux d茅tails ext茅rieurs comme les balustrades, les supports et les composants, ainsi qu'aux d茅tails int茅rieurs comme les 茅tag猫res, les 茅crans et les meubles.

芦 L'aluminium est largement utilis茅 en architecture car il est l茅ger, recyclable et facile 脿 travailler. Nous ne fabriquerions probablement pas de composants structurels ou de renforts d'armature puisque nous n'imprimons pas avec de l'acier, mais cela pourrait 锚tre une possibilit茅 脿 l'avenir. 禄

La fabrication additive consiste 脿 d茅poser de l'aluminium fondu le long d'un trajet pr茅d茅fini dans un lit de minuscules billes de verre. Le m茅tal durcit pour former une structure 3D dans un processus qui, selon les chercheurs, est 10 fois plus rapide que les processus de fabrication additive comparables.

La structure 3D cr茅茅e lors du processus d鈥檌mpression est alors suffisamment durable pour r茅sister 脿 l鈥檜sinage post-impression tel que le fraisage et l鈥檃l茅sage.

Les chercheurs 脿 l'origine du proc茅d茅 ont d茅clar茅 dans le que dans le domaine de l'architecture et de la construction, la fabrication additive par arc de soudage est l'une des seules techniques additives m茅talliques ayant la capacit茅 de produire des pi猫ces 脿 grande 茅chelle et que ce proc茅d茅 est limit茅 par des vitesses d'impression lentes.

Mais il y a un compromis 脿 faire.

Bien que le LMP permette une impression plus rapide 脿 grande 茅chelle, avec des composants d鈥檌mpression plus grands que ceux g茅n茅ralement fabriqu茅s par des techniques additives plus lentes, il ne peut pas atteindre des r茅solutions aussi 茅lev茅es.

Le processus d'impression de m茅tal liquide consiste 脿 d茅poser de l'aluminium fondu le long d'un chemin pr茅d茅fini dans un lit de minuscules billes de verre (Image : MIT Self-Assembly Lab)

Cela rend difficile l鈥檃jout de d茅tails fins. Mais les chercheurs du MIT ont fait valoir que cela le rendait n茅anmoins adapt茅 脿 certaines applications de construction. Dans leur article, ils ont d茅clar茅 : 芦 L鈥檌mpression de m茅tal liquide est conceptuellement similaire au moulage 脿 forme libre, o霉 une grande quantit茅 de m茅tal est fondue et rapidement distribu茅e le long d鈥檜n parcours d鈥檕util pr茅d茅fini afin de produire une forme 3D.

芦 Le secteur du b芒timent est responsable d鈥檈nviron un tiers des 茅missions mondiales d鈥櫭﹏ergie et de proc茅d茅s. Parmi les mat茅riaux produits 脿 hauteur de plus d鈥檜n million de tonnes par an, la grande majorit茅 est utilis茅e 脿 des fins structurelles, notamment le b茅ton, l鈥檃cier et l鈥檃luminium. 禄

Ils ont fait valoir que cela signifie que la dur茅e de vie d'un mat茅riau doit 锚tre 芦 consid茅rablement prise en compte 禄 et que l'impression 3D en aluminium pourrait offrir des avantages environnementaux en raison de la 芦 r茅tention potentiellement 茅lev茅e du m茅tal entre la coul茅e et la refonte lors de son recyclage 禄.

Avantages par rapport au WAAM

芦 C鈥檈st une approche totalement diff茅rente de la fabrication des m茅taux, qui pr茅sente d鈥櫭﹏ormes avantages, mais aussi des inconv茅nients, a d茅clar茅 le professeur Tibbits. Mais la plupart de nos b芒timents 鈥� les objets qui nous entourent, comme les tables, les chaises et les b芒timents 鈥� n鈥檕nt pas besoin d鈥檜ne r茅solution extr锚mement 茅lev茅e. La vitesse et l鈥櫭ヽhelle, ainsi que la r茅p茅tabilit茅 et la consommation d鈥櫭﹏ergie, sont des param猫tres importants 禄, a-t-il ajout茅.

Les chercheurs ont 茅galement affirm茅 que la nouvelle technique pr茅sente un avantage par rapport 脿 la fabrication additive par arc 茅lectrique (WAAM), , ce qui permet la production de grandes structures 脿 faible r茅solution.

Ils ont d茅clar茅 que tandis que les structures WAAM peuvent 锚tre sujettes aux fissures et aux d茅formations parce que certaines parties doivent 锚tre refondues pendant le processus de construction, LMP maintient le mat茅riau fondu tout au long du processus, 茅vitant ainsi certains de ces probl猫mes structurels.

Comment 莽a marche

Le proc茅d茅 LMP permet d'imprimer des g茅om茅tries complexes, comme la spirale que l'on voit ici. (Image : MIT Self-Assembly Lab)

Le proc茅d茅 LMP consiste 脿 d茅poser des morceaux d'aluminium de la taille d'une miche de pain dans un four 茅lectrique et 脿 les chauffer 脿 700 掳C. L'aluminium est maintenu dans un creuset en graphite et introduit dans un lit d'impression via une buse en c茅ramique le long d'un trajet pr茅d茅fini. Mais en injectant le mat茅riau fondu dans une substance granulaire, les chercheurs n'ont pas besoin de supports d'impression pour maintenir la structure pendant qu'elle prend forme.

Zain Karsan, auteur principal de l鈥櫭﹖ude et doctorant 脿 l鈥橢TH Zurich, ajoute : 芦 Notre vitesse de traitement est tr猫s 茅lev茅e, mais elle est 茅galement tr猫s difficile 脿 contr么ler. C鈥檈st un peu comme ouvrir un robinet. Vous avez un grand volume de mat茅riau 脿 faire fondre, ce qui prend un certain temps, mais une fois que vous l鈥檃vez fait fondre, c鈥檈st comme ouvrir un robinet. Cela nous permet d鈥檌mprimer ces g茅om茅tries tr猫s rapidement. 禄

脌 mesure qu鈥檌ls d茅veloppent la technologie, les chercheurs souhaitent permettre un chauffage plus uniforme dans la buse pour 茅viter que le mat茅riau ne colle et 茅galement pour obtenir un meilleur contr么le du flux de mati猫re en fusion.