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HRL Laboratories est un centre de recherche de renommée mondiale basé à Malibu, en Californie. Désormais détenu conjointement par General Motors et Boeing, HRL possède une longue histoire d’innovations majeures en science des matériaux, électronique et technologies aérospatiales. Son expertise dans les céramiques et les composites en fait un partenaire stratégique pour repousser les limites de la fabrication additive.

Les céramiques issues de polymères (PDC) : une révolution des matériaux

Les céramiques issues de polymères (PDC) représentent une classe de matériaux prometteuse. Elles débutent sous forme de polymères liquides et, grâce à une pyrolyse à haute température, se transforment en céramiques avancées. Cette voie permet aux ingénieurs de façonner des composants complexes par impression 3D, avant de les convertir en céramiques légères, résistantes à la chaleur et durables. Les PDC jouent un rôle croissant dans l’aérospatial, l’énergie et la défense, où les environnements extrêmes exigent des matériaux alliant flexibilité de conception et performances exceptionnelles. Cette méthode de mise en forme unique permet également de surmonter de nombreuses limites des procédés additifs conventionnels, notamment les défis liés au déliantage et au frittage.

La collaboration Prodways et HRL : repousser les limites de l’impression 3D

HRL Laboratories a tiré parti de la technologie d’impression 3D haute résolution de Prodways pour repousser les limites de ce que les PDC peuvent offrir. Grâce au système de projection de lumière numérique ProMaker L5000, les chercheurs de HRL ont utilisé l’approche PDC pour fabriquer des céramiques densifiées en oxycarbure de silicium. Ce travail a démontré que le contrôle précis de la taille et de la distribution des renforts est déterminant : de petites particules renforcent la céramique sans défauts, tandis que des inclusions trop grandes peuvent provoquer des microfissures lors de la conversion.

Un avenir prometteur pour les céramiques haute performance

Les résultats ouvrent une voie évidente : en optimisant les formulations de résine et les géométries de renfort, la fabrication additive peut produire des composants céramiques robustes et sans défaut directement à partir de précurseurs polymères. Cette recherche confirme non seulement la faisabilité de produire des composites céramiques haute performance par impression 3D, mais apporte aussi des connaissances fondamentales pour guider les futures applications aérospatiales et de défense.

Prodways et HRL sont fiers de mettre en lumière cette collaboration comme un exemple de la manière dont les plateformes d’impression 3D de pointe soutiennent la recherche en matériaux innovants, nous rapprochant d’une production céramique de nouvelle génération, à l’échelle industrielle.

Innovation continue avec Ceram Pro 365

Prodways continue d’apporter des solutions innovantes pour l’impression 3D céramique avancée. Avec la dernière imprimante 3D Ceram Pro 365, concepteurs et ingénieurs peuvent explorer de nouveaux matériaux, optimiser des géométries complexes et accélérer le développement de composants haute performance pour l’aérospatial, la défense, l’énergie et au-delà.

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Références et principaux contributeurs de HRL

Ce travail s’appuie sur les recherches pionnières menées par HRL Laboratories, notamment les études suivantes :

  1. Fabrication additive de composites céramiques issus de polymères Mark R. O’Masta, Ekaterina Stonkevitch, Kayleigh A. Porter, Phuong P. Bui, Zak C. Eckel, Tobias A. Schaedler
  2. Microfissuration induite par renfort lors de la conversion des céramiques issues de polymères Mark R. O’Masta, Phuong P. Bui, Natalie M. Larson, Kayleigh A. Porter, Erin S. Wernick, Ekaterina Stonkevitch, Zak C. Eckel, Tobias A. Schaedler

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