Oak Ridge et A.J. Tuck réalisent des conteneurs HIP étanches par électroformage sur pièces imprimées en 3D

fr.wedoany.com Rapport : Le laboratoire national d'Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory) et la société A.J. Tuck ont développé un procédé de fabrication combinant l'impression 3D et l'électroformage pour produire des conteneurs de pressage isostatique à chaud (HIP) étanches et à géométrie complexe. Le conteneur HIP est une enceinte scellée dans laquelle la poudre métallique est consolidée en pièces hautes performances sous haute température et haute pression, avec des applications notamment dans les systèmes nucléaires avancés.

Cette recherche répond au problème de la chaîne d'approvisionnement américaine en forgeage et fonderie, encore largement concentrée à l'étranger. Vanshika Singh, chercheuse assistante au laboratoire ORNL, indique que le projet démontre que le procédé d'électroformage peut produire des conteneurs HIP étanches pour les applications nucléaires avancées, ce qui pourrait permettre de fabriquer ces pièces sur le sol américain et de réduire les tensions sur la chaîne d'approvisionnement.

Le processus commence par l'impression 3D d'une pièce polymère qui détermine la forme du composant. La pièce est ensuite placée dans une cuve d'électrolyse où un courant est appliqué par électroformage, déposant une coque métallique dense d'environ 2 à 3 millimètres d'épaisseur sur la géométrie imprimée. Après dissolution du polymère par une solution acide, il reste une structure métallique creuse, qui est ensuite remplie de poudre métallique, scellée et soumise à un traitement de pressage isostatique à chaud. Amiee Jackson, ingénieure mécanique à l'ORNL, estime que l'électroformage permet de fabriquer rapidement des formes fines et très précises, tout en contournant de nombreuses limitations des méthodes de fabrication traditionnelles.

Lors de la première phase, cinq conteneurs cylindriques étanches ont été fabriqués, mesurant 15,2 cm de hauteur et 10,2 cm de diamètre, avec une conception à orifice intégré éliminant les opérations de soudage séparées. La deuxième phase est en cours et applique le procédé à des géométries plus complexes, notamment des roues et des vannes utilisées dans les systèmes nucléaires.

Dara Williams, présidente d'A.J. Tuck, déclare que la validation de la production de conteneurs HIP étanches à une telle précision ouvre véritablement la porte à la fabrication nucléaire sur le territoire américain. L'équipe du projet a également soumis une divulgation d'invention ainsi qu'une demande de brevet provisoire couvrant cette technologie.