Les métaux amorphes sont également appelés verres métalliques et sont tout à fait extraordinaires. En effet, bien qu'ils soient extrêmement rigides, ils sont en même temps très élastiques. Ce sont à vrai dire deux propriétés opposées, mais la nature unique des verres métalliques le rend possible. Les métaux amorphes, contrairement aux matières cristallines, n'ont pas de structure en treillis ordonnée. Cela est dû à un taux de refroidissement élevé de la masse fondue. Cela empêche les particules de se répartir uniformément dans le métal. Le résultat : un corps solide amorphe, et donc non cristallin, dans lequel les atomes demeurent dans un état presque désordonné.
Que sont les métaux amorphes ?
Quels sont les avantages des verres métalliques ?
Dureté et rigidité élevées combinées à une grande élasticité : cette combinaison unique se traduit par d'innombrables avantages dans la fabrication de composants amorphes.
Comportement isotrope
Les composants amorphes ont les mêmes propriétés matérielles dans toutes les directions de l'espace. Il en résulte de nombreux avantages, dans la fabrication additive par exemple dans la mesure où l'espace d'installation peut être utilisé de manière optimale en fonction de l'orientation du composant.
Biocompatibilité
Les composants amorphes imprimés en 3D sont biocompatibles et donc prédestinés à de nombreuses applications de technologie médicale. Les implants amorphes peuvent ainsi être adaptés individuellement au physique du patient.
Elasticité
Les métaux amorphes ont une limite d'élasticité élevée associée à un allongement élastique de près de 2 %. Il en résulte de nombreux avantages dans la production d'implants, de capteurs ou d'articulations flexibles dans la mesure où la suspension est nettement améliorée.
Construction allégée
En raison de leur grande résistance, les composants fabriqués à partir de métaux amorphes peuvent être plus fins, moins gourmands en matière et donc plus légers. Cet aspect est particulièrement important dans le domaine de la robotique ou de la technologie médicale, mais aussi dans l'aérospatiale et l'électromobilité.
Utilisation dans des environnements très froids
Les métaux amorphes sont ductiles à basse température, ce qui signifie qu'ils sont excellents dans des applications à très basse température et qu'ils conservent leurs propriétés. Cette catégorie de matière est donc prédestinée à l'industrie aérospatiale.
Résistance à l'usure
Les métaux amorphes ont une dureté très élevée et donc une faible abrasion, comparable à celle des céramiques. Cette propriété est particulièrement importante pour les composants fortement sollicités dans la fabrication d'outils et de moules ainsi que dans les produits tendance comme des montres.
Métaux amorphes - 3 questions sur la nouvelle super matière
TRUMPF et Heraeus AMLOY ont développé ensemble un procédé qui fonctionne avec un foyer très fin et un volume de fusion extrêmement faible. La chaleur est rapidement évacuée. De cette manière, le temps de refroidissement critique de 200 Kelvin par seconde est atteint : un implant adapté individuellement et solidifié de manière amorphe se développe à partir du lit de poudre.
Comme les verres métalliques ne possèdent pas de structure cristalline, ils se comportent de manière totalement différente des autres métaux. Ils sont à la fois extrêmement solides, très élastiques et très résistants à l'usure. Les implants en métaux amorphes peuvent ainsi aussi parfaitement résister aux énormes contraintes du corps humain. Il ne s'agit pas seulement ici de coups ou de chocs. La mâchoire est régulièrement soumise à de fortes contraintes en mordant ou en mastiquant.&La cage thoracique supporte environ huit millions de mouvements respiratoires par an.
Les alliages amorphes ont un module d'élasticité proche de celle de l'os humain. Cela présente un avantage énorme pour le processus de guérison et la capacité de charge de la partie du corps précédemment affaiblie. En même temps, les alliages sont résistants à la corrosion et certifiés biocompatibles.
Alliages de métaux amorphes - 4 propriétés à la loupe
Heraeus AMLOY a développé des alliages innovants qui conviennent entre autres parfaitement à la production d'implants innovants. Il existe déjà des alliages à base de zirconium comme Amloy-ZR01 et Amloy-ZR02. Ce dernier est déjà une matière biocompatible certifiée selon les normes ISO 10993-5 et ISO 10993-12. Le titane est de plus considéré comme une matière pour les composants médicaux tels que les implants osseux ou les stimulateurs cardiaques. Les recherches actuelles sur les alliages de titane en technologie médicale sont prometteuses. Qu'il s'agisse de titane ou de zirconium, les alliages amorphes présentent des propriétés diverses et sont donc particulièrement avantageux pour des applications spécifiques.
Quelles sont les applications amorphes ?
En savoir plus
De la montre tendance aux constructions légères en passant par les technologies médicales : les métaux amorphes ouvrent de nouvelles possibilités d'application pour un large éventail de secteurs et d'industries. L'avantage essentiel est celui de la combinaison de l'impression 3D et des verres métalliques. Découvrez-le !