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title: "Des chercheurs observent en temps réel les dislocations dans l’impression 3D de métal"
url: https://www.voxelmatters.com/fr/des-chercheurs-observent-en-temps-reel-les-dislocations-du-metal-en-fa/
date: 2025-09-20
modified: 2025-09-20
lang: fr
author: "Edward Wakefield"
description: "Dans une avancée scientifique majeure, des chercheurs du Laboratoire national d’Argonne et du Laboratoire national d’Oak Ridge, du département de l’Énergie des États-Unis (DOE), ainsi que d’autres universités, ont observé..."
categories:
  - "Fabrication additive métal"
  - "Recherche et formation"
  - "Recherche sur la FA"
  - "Surveillance des processus"
tags:
  - "future"
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# Des chercheurs observent en temps réel les dislocations dans l’impression 3D de métal

Dans une avancée scientifique majeure, des chercheurs du Laboratoire national d’Argonne et du [Laboratoire national d’Oak Ridge](https://www.voxelmatters.directory/company/oak-ridge-national-laboratory/), du département de l’Énergie des États-Unis (DOE), ainsi que d’autres universités, ont observé [en temps réel comment la microstructure des métaux évolue pendant l’impression 3D](https://www.voxelmatters.com/university-of-virginia-researchers-detect-am-defects-in-real-time/). Cette percée a été rendue possible grâce à la source de photons avancée (APS) d’Argonne, une installation utilisateur du DOE Office of Science. Les résultats ont été [publiés dans *Nature Communications*](https://doi.org/10.1038/s41467-025-59988-5).

Jusqu’ici, les scientifiques ne pouvaient analyser la microstructure des composants imprimés qu’une fois le procédé terminé.

« *Les métaux sont constitués d’atomes disposés en structures cristallines ordonnées* », explique Tao Sun, chercheur principal du projet, professeur à l'Université Northwestern et également affilié à Argonne. « *Mais sous l’effet des cycles rapides de chauffage et de refroidissement, certains atomes perdent leur alignement. Ces défauts — appelés dislocations — peuvent renforcer ou affaiblir la pièce finale.* »

En utilisant la ligne de faisceau 1-ID-E de l’APS, l’équipe a imprimé en 3D de [l’acier inoxydable 316L, un alliage structurel couramment utilisé](https://www.voxelmatters.com/fr/des-chercheurs-de-l-asu-ameliorent-l-impression-3d-de-l-acier-inoxydable-316l-grace-a-l-ia/). Le processus d’impression a été suivi grâce à la [diffraction des rayons X en temps réel](https://www.voxelmatters.com/researchers-3d-print-17-4-ph-steel-using-x-ray-diffraction/), permettant de mesurer directement comment et quand les dislocations apparaissent et se propagent.
« *Notre analyse montre à quel point l’APS est puissant pour étudier des défauts qui n’étaient auparavant visibles qu’a posteriori* », souligne Andrew Chuang, physicien à l’APS. « *C’est la première fois que cette technique en temps réel est appliquée à une méthode laser pour observer l’évolution des dislocations dans un fil métallique.* »

Les données ont révélé que les dislocations se forment très tôt, dès la transition du métal de l’état liquide à l’état solide, alors qu’on pensait auparavant qu’elles apparaissaient plus tard, lors du refroidissement et de la solidification. Un facteur clé est une réaction particulière où deux phases solides se forment simultanément à partir du liquide, générant une forte densité de dislocations.

Cette compréhension approfondie pourrait aider les ingénieurs à améliorer la résistance et la fiabilité des pièces imprimées en 3D. En ajustant les paramètres d’impression, il serait possible de contrôler précisément la formation des [dislocations au niveau microscopique](https://www.voxelmatters.com/stanford-researchers-3d-print-a-million-microscopic-parts-a-day/), en exploitant leurs effets bénéfiques tout en limitant leurs effets négatifs.

Les connaissances acquises pourraient également stimuler le développement de nouveaux alliages. Par exemple, en ajustant la proportion de chrome ou de nickel dans les aciers inoxydables, ou en ajoutant des éléments comme l’aluminium, les chercheurs peuvent influencer la formation des dislocations et la distribution des contraintes.

« *Ce type d’impression 3D pourrait permettre de créer des [pièces métalliques sur mesure](https://www.voxelmatters.com/fr/voxelmatters-metal-am-focus-2024-ebook/), fiables, ultrarésistantes et capables de survivre à des conditions extrêmes* », explique Lin Gao, chercheur postdoctoral à la division de science et d’ingénierie nucléaire d’Argonne. « *Cela pourrait être essentiel à la fabrication de composants métalliques avancés pour les réacteurs nucléaires de nouvelle génération actuellement en conception à Argonne et dans d’autres laboratoires.* »