Inconel 718

lundi 21 janvier 2019 Matt Hatch

L’impression 3D métallique a fait entrer l’Inconel, alliage classique à base de nickel et résistant aux hautes températures, de plain-pied dans le xxie siècle. L’Inconel 718, successeur durci de l’Inconel 625, est le dernier arrivant dans notre stock toujours mieux fourni de métaux pour le frittage laser direct de métal (DMLS). Il est parfaitement adapté aux environnements extrêmes, notamment aux applications à des températures entre -252 °C et +704 °C, où l’aluminium et l’acier commenceraient à fluer. Cela le rend idéal pour les industries lourdes et l’aérospatiale, par exemple pour la construction de pièces de turbines ou de moteurs de réacteurs.

C’est en effet avec les réacteurs qu’a commencé l’histoire de l’Inconel. Créé dans les années 1940 dans le cadre du développement du réacteur Whittle, ce mélange de nickel et de chrome représentait la recette parfaite pour obtenir une matière à la fois résistante mécaniquement et thermiquement, inoxydable, peu chère et légère. Le tungstène était trop lourd, le cuivre fondait à des températures modérées, l’aluminium et l’acier manquaient de résistance mécanique et se corrodaient, et seule l’arrivé de superalliages tels que l’Inconel a permis à l’aérospatiale des progrès aussi importants. En réalité, ils ont été indispensables pour l’avènement des réacteurs.

Revenons en accéléré à notre siècle, où nous disposons de matières qui sont des évolutions de ces premiers superalliages. L’Inconel 718 est aujourd’hui un superalliage prédominant, et pour de bonnes raisons. Sa résistance découle de sa capacité à créer une couche épaisse et stable d’oxyde de passivation à haute température, ce qui protège le matériau des attaques ultérieures. L’inconel 718 a également une bonne résistance en traction, à la fatigue, au fluage et à la rupture, ce qui en fait le bourreau de travail des superalliages.

Certes, l’Inconel 718 est parfaitement adapté à la construction de composants pour les moteurs de réacteurs et de fusées, mais l’industrie aérospatiale n’est pas la seule à tirer bénéfice de cette matière. L’industrie lourde peut en tirer également parti, là où l’équipement est exposé à des environnements extrêmes. Les pièces de turbines à gaz, les pièces d’instrumentation, les pièces de puissance et de processus, les conduites, les vannes et les échangeurs de chaleur sont certaines des applications dans lesquelles l’Inconel 718 intervient.

L’Inconel 718 est réputé difficile à usiner en raison des outils onéreux, des pertes de matières et de la propension aux défauts. C’est pourquoi l’impression 3D DMLS, surtout pour des pièces complexes, peut apporter d’excellents résultats. Le processus DMLS préserve les propriétés mécaniques de l’Inconel 718, et la solidification directionnelle peut même encore les améliorer par rapport à des pièces moulées et corroyées.

Ainsi, avec un passé prestigieux, l’Inconel 718 continue de voler de succès en succès. Gageons que le superalliage va continuer à contribuer à l’ingénierie du futur.

 

AVANTAGES DE L'INCONEL 718

LIMITES GÉOMÉTRIQUES DE L'INCONEL 718

Résistance élevée

Épaisseur minimale de paroi : 1,00 mm ; dimension minimale de détail 1,00 mm

Excellente résistance aux températures élevées et à la corrosion

Bossages minimaux : 0,5 mm de haut et de large ; 0,8 mm pour le texte et les images

Bonne résistance en traction, à la fatigue, au fluage et à la rupture

Dimension minimale des détails gravés : 0 5 mm de profondeur et 0,6 mm de largeur ; 1,0 mm de large pour le texte et les images

 

Dimension max. de pièce : 245 x 245 x 300 mm

 

Le frittage laser direct de métal (DMLS) de Protolabs est un processus d’impression 3D industriel permettant de construire des prototypes métalliques et des pièces de production totalement fonctionnelles en moins de 7 jours, avec des matières dont les propriétés meilleures que lorsqu’elles sont moulées et corroyées. Le DMLS est idéal pour la fabrication d’implants médicaux, et pour des géométries ou structures de pièce impossibles à réaliser avec un autre processus (notamment les treillis ou nid d’abeille pour l’allègement).

L’Inconel 718 n’est que l’une des multiples matières pour le DMLS disponibles chez Protolabs. La liste complète de matières DMLS est la suivante :

  • Aluminium
  • Inconel 718
  • Acier maraging
  • Acier inoxydable
  • Titane