Catégories: Métallurgie des poudres , R&D
Publié 24 avr. 2024

Les poudres métalliques sont devenues un moteur de la fabrication contemporaine, offrant une polyvalence inégalée et une qualité de produit supérieure. Nous sommes à l'avant-garde d'une révolution dans le domaine des poudres métalliques, portée par leur rôle vital dans les technologies durables. Selon un récent rapport de recherche de marché vérifiée (VMR), le marché de la métallurgie des poudres était évalué à 7,49 milliards d'USD en 2020 et devrait atteindre 12,63 milliards d'USD d’ici 2028.

En 2019, Kanthal et Swerim, un institut suédois de recherche sur les métaux, ont établi un partenariat stratégique en investissant dans des équipements d'atomisation de pointe. Cette collaboration vise à consolider la position de la Suède à l'avant-garde de l'industrie des poudres métalliques, tout en repoussant les limites des applications de fabrication additive (FA) et de métallurgie des poudres (MP).

Analyse détaillée de l'atomisation - le processus de base :

L'équipement d'atomisation de pointe installé en 2021 transforme le métal fondu en poudre fine en pulvérisant un flux de métal fondu avec un gaz inerte sous pression, généralement de l'azote ou de l'argon. Des poudres métalliques fines ou ultrafines sont produites selon l'installation. Kanthal a cofinancé cette entreprise avec un investissement d'environ 5 millions de SEK. L'investissement comprend également des équipements conçus pour la classification granulométrique des poudres.

CaptionSaud Saleem, Senior R&D engineer, Kanthal.Saud Saleem, ingénieur R&D senior chez Kanthal, explique que les équipements installés sur le site de Swerim à Stockholm permettent à Kanthal d'améliorer son portefeuille de produits existant et de concevoir de nouveaux produits plus rapidement et de manière plus rentable. Cette installation d'atomisation en laboratoire permet également à Kanthal d'étendre son expertise dans la production de poudre sans compromettre le flux de production actuel.

Ce partenariat a conduit à la création d’une petite usine de poudre soigneusement conçue à des fins de recherche.

Saleem ajoute : « La collaboration entre Kanthal et Swerim s'étend bien au-delà de la fabrication traditionnelle. Ce partenariat a conduit à la création d’une petite usine de poudre soigneusement conçue à des fins de recherche. Sa conception flexible facilite la transition rapide entre différents alliages, en permettant ainsi d'expérimenter diverses propriétés de poudre. Elle répond au besoin de flexibilité et de polyvalence nécessaires pour réaliser des expérimentations rapides, tout en maintenant des normes de production efficaces et de haute qualité. »

Solutions à base de poudre de nouvelle génération

Ces poudres métalliques jouent un rôle central dans le développement de technologies durables et peuvent contribuer à créer des produits dotés d'une résistance exceptionnelle au fluage à haute température, afin de mesurer la capacité d'un matériau à résister à des contraintes ou à des charges prolongées sans subir de déformation continue significative. Étant donné que de nombreuses solutions électriques dépendent de produits à base de poudre, cette usine jouera un rôle considérable dans les tests et le développement de nouvelles solutions.

Les poudres peuvent être produites en différentes tailles, de grossières à fines, en utilisant des techniques de couplage étroit ou de chute libre. Cette polyvalence est essentielle pour produire des poudres adaptées à différentes applications et apporter d’autres modifications à la poudre, en ouvrant ainsi la voie à des produits en poudre de nouvelle génération.

At the Swerim’s facility, Kanthal has access to advanced test equipment, including:

  • Gas atomization equipment for metal alloys, suitable for batch sizes of 30-90 kg of steel, equipped with gas preheating and associated classification equipment.
  • Hot Isostatic Press (HIP) specifications: 2,000°C, 2,000 bar, work area 130x260 mm, maximum load 25 kg.
  • Additive manufacturing equipment/3D printer.
  • Sintering furnaces and gas analysis (Photoacoustic spectroscopy - PAS and mass spectrometer for analysis of reduction gases).
  • Image analysis equipment (dynamic).
  • Particle size analysis equipment (laser diffraction).

La grande expérience de Kanthal en matière de métallurgie des poudres :

Kanthal utilise avec succès les alliages fer-chrome-aluminium (FeCrAl) Kanthal® APM et Kanthal® APMT depuis plusieurs décennies. Ces alliages ont été initialement développés pour soutenir la production croissante de plaquettes semi-conductrices. Cependant, au fil du temps, Kanthal® APM est devenu un catalyseur crucial de la transformation de diverses industries, notamment celles de la sidérurgie, du verre et des fabricants de pièces automobiles, en les aidant à délaisser les fours à combustibles fossiles au profit du chauffage industriel électrique. Ce changement répond à la double priorité de la productivité et de la durabilité.

En 2019, Kanthal s'est lancé dans les services de fabrication additive en introduisant Kanthal® AM100, le premier alliage au monde explicitement conçu pour les applications de chauffage utilisant la technologie d'impression 3D. Ce lancement a marqué un moment charnière dans l’industrie, en introduisant de nouvelles capacités de conception et de fabrication auparavant considérées comme inaccessibles.

Une avancée révolutionnaire dans la technologie des poudres métalliques :

Kanthal et Swerim sont à l'avant-garde de l'industrie de la métallurgie des poudres et travaillent sans relâche au développement de cette technologie. Animés par cette vision commune de réaliser des avancées révolutionnaires dans ce domaine, il était tout à fait naturel que les plus grands acteurs du secteur collaborent et travaillent ensemble.

Cette collaboration contribue à permettre à la Suède de maintenir sa position de leader mondial dans le domaine des poudres métalliques.

CaptionPontus Sjöberg, CEO, Swerim.Pontus Sjöberg, PDG de Swerim, déclare : « L'institut de recherche sur les métaux Swerim et Kanthal entretiennent une collaboration fructueuse de longue date en matière de production et de développement de poudres métalliques. Nous partageons une vision commune et travaillons en faveur d’une chaîne de valeur sans énergie fossile, de l’exploitation minière à l’acier. Cette collaboration contribue à permettre à la Suède de maintenir sa position de leader mondial dans le domaine des poudres métalliques. »

Dans un monde où la demande d’innovation et de durabilité ne cesse de croître, le potentiel des poudres métalliques prend de l'ampleur et promet un avenir plus brillant et plus efficace, dans le domaine de la fabrication et au-delà. Comme le montre cette collaboration, la synergie entre tradition et innovation ouvre la voie à un avenir dans lequel les poudres métalliques seront indispensables pour relever les défis urgents de la société et favoriser l'innovation à l'échelle mondiale.