Rôle de la composition de la poudre dans l’élaboration de pièces médicales par fabrication additive
Les alliages à base cobalt de type CoCrMo sont couramment utilisés dans le domaine du biomédical et plus particulièrement dans le domaine de la dentisterie. Leur mise en œuvre traditionnelle (fonderie à la cire perdue, usinage…) nécessite toutefois des outillages souvent complexes et engendre une perte de matière élevée en sus de temps de réalisation parfois longs. Dans ce contexte, les technologies de fabrication additive comme la micro-fusion laser sur lit de poudre présentent donc un intérêt évident. L’obtention de propriétés mécaniques ad hoc ainsi que la conservation de la biocompatibilité du matériau restent cependant des enjeux importants.
Figure 1 : a) Tour d’atomisation, b) schéma simplifié.
Tableau 1 : Résultats d’analyse de composition.
Figure 2 : Micrographies MEB de la poudre de Co-28-30 %Cr-5-6 %Mo. a) observation globale, b) observation en coupe après préparation métallographique.
Tableau 3 : Paramètres opératoires.
Tableau 2 : Teneur en carbone et granulométrie des poudres d’alliage CoCrMo.
Tableau 5 : propriétés mécaniques en traction du CoCrMo en fonction de la teneur en carbone.
Figure 3 : Schéma du procédé de micro-fusion laser sur lit de poudre.
Figure 4 : Micrographies optiques des alliages de CoCrMo, a) 0,008 % C, b) 0,65 % C.
Figure 5 : éprouvette de traction selon ISO 6892.
Figure 6 : Essais de traction sur un alliage CoCrMo.
Figure 7 : Résultats de diffraction de rayons X montrant la présence des phases (Cr0,77Co0,15Mo0,08)23C6 dans l’échantillon le plus riche en carbone.
Figure 8 : Observation MEB d’un faciès de rupture.
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