Bon potentiel pour l'aluminium en version 3D


Édition du 23 Août 2014

Bon potentiel pour l'aluminium en version 3D


Édition du 23 Août 2014

La fabrication additive - communément appelée impression 3D - fait rêver les producteurs d'aluminium, mais en est pour l'instant au stade de développement. En effet, il reste des obstacles à surmonter avant d'en retirer tous les bénéfices espérés.

«La surface de l'aluminium en poudre est 1 000 fois plus exposée à l'air que celle de l'aluminium en lingot, dit Gilles Desharnais, président d'Axis Prototypes. Sa tendance à l'oxydation est très élevée, et cela génère une réaction exothermique. Cela veut dire que les risques d'explosion sont plus élevés avec cette matière qu'avec l'acier inoxydable, par exemple.»

Pour Axis Prototypes, une entreprise montréalaise spécialisée dans la fabrication additive, il faudra investir quelques centaines de milliers de dollars pour rendre l'équipement apte à travailler avec de l'aluminium. En outre, il faut équiper la machine de systèmes de protection à l'azote, plutôt qu'à l'argon, et ajouter un nouveau recycleur de gaz. Pour l'instant, de tels investissements sont difficiles à justifier en raison de la faible demande.

Belle occasion pour les PME

Selon Martin Caron, directeur, Équipements industriels et Productivité au Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ), cela pourrait toutefois bientôt changer. Il rappelle que, selon un récent rapport de Deloitte sur l'impression 3D, cette technique aurait, d'ici 20 ans, autant d'impact que la révolution industrielle. Aux États-Unis, on a investi plus de trois milliards de dollars américains dans cette nouvelle approche en trois ans.

L'industrie de l'aluminium ne doit pas rater le coche, souligne M. Caron. «Ça ouvrira la porte aux PME qui ont de la difficulté à percer le marché de la fabrication de pièces métalliques ; car la technologie d'impression 3D s'adapte à de petits lots, l'équipement ne coûte pas plus cher que l'équipement d'usinage classique et, surtout, ça court-circuite complètement la chaîne d'approvisionnement classique, dit-il.

«Le client envoie son dessin par Internet, on imprime la pièce sur place et on la renvoie. Ça enlève complètement l'avantage concurrentiel que détiennent présentement les pays comme la Chine, qui misent sur une main-d'oeuvre à faible coût. Cela pourrait nous permettre de récupérer la place que nous avons perdue dans le secteur manufacturier», ajoute M. Caron.

De grands espoirs qui demanderont des efforts importants, dans le cas de l'aluminium.

«Traditionnellement, la fabrication additive se fait avec du plastique ou des polymères, qu'on dépose par couches fines successives pour construire une pièce, explique Alain Desrochers, responsable scientifique au Centre de recherche sur l'aluminium - REGAL. Au départ, on construisait surtout des pièces non structurales, puis on a évolué vers des pièces structurales. L'aluminium, utilisé en poudre, n'est pas du tout rendu à ce stade.»

«Présentement, l'une des utilisations les plus accessibles de la poudre d'aluminium est celle de revêtement anticorrosif, obtenu en la pulvérisant sur une autre pièce», dit son collègue Daniel Marceau, directeur adjoint du Centre de recherche sur l'aluminium - REGAL.

Plusieurs chercheurs québécois travaillent sur des méthodes visant à utiliser ce matériau de manière optimale et sécuritaire dans la fabrication additive. L'un de ces chercheurs est Mathieu Brochu, professeur au département de génie des mines et des matériaux de l'Université Mc Gill. Il admet que l'aluminium pose des défis qui lui sont propres. «L'aluminium ne se solidifie pas très bien, dit-il. Or, une mauvaise solidification peut causer des défauts dans une pièce.» Par conséquent, seuls des alliages à haute teneur en silicium peuvent être utilisés, mais ceux-ci n'ont pas de très bonnes propriétés mécaniques.

Pour surmonter cette difficulté, M. Brochu travaille sur une nouvelle méthode de fonte de ce métal et un nouveau processus de solidification ; son but est d'étendre la quantité d'alliages d'aluminium pouvant être utilisés en fabrication additive. Plutôt que des alliages à haute teneur en silicium, le chercheur vise à utiliser des alliages traditionnels.

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