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title: "Le National Institute of Standards and Technology développe une technique de brassage au laser pour produire des alliages à haute entropie par impression 3D"
url: https://www.voxelmatters.com/fr/nist-developpe-technique-brassage-laser-produire-alliages-haute-entropie-impression-3d/
date: 2026-06-06
modified: 2026-06-06
lang: fr
author: "Joseph Caron-Dawe"
description: "Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont mis au point une méthode de brassage au laser pour la FA métallique qui s’attaque à l’un des principaux..."
categories:
  - "Consommables"
  - "Fabrication additive métal"
tags:
  - "insights"
image: https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/06/NIST-01-640x360.jpg
word_count: 622
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# Le National Institute of Standards and Technology développe une technique de brassage au laser pour produire des alliages à haute entropie par impression 3D

Des chercheurs du [National Institute of Standards and Technology (NIST)](https://www.voxelmatters.com/nist-awards-funding-to-astm-international/) ont mis au point une méthode de brassage au laser pour la FA métallique qui s’attaque à l’un des principaux défis liés à la production d’alliages à haute entropie (HEA) : obtenir un mélange homogène de métaux dissemblables à l’échelle atomique pendant leur solidification.

Les HEA contiennent plusieurs métaux en proportions approximativement égales, contrairement aux alliages conventionnels qui reposent sur un métal de base auquel sont ajoutées de faibles quantités d’autres éléments. Cette composition leur confère des propriétés avantageuses à haute température, ce qui en fait des candidats prometteurs pour les composants de moteurs à réaction et de réacteurs nucléaires. Leur fabrication demeure toutefois complexe, car les métaux qui les composent possèdent des densités, des points de fusion et des tensions de surface différents, ce qui favorise leur séparation lors du refroidissement du bain fondu.

![NIST develops laser-stirring technique to produce high-entropy alloys via 3D printing](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/06/NIST-02-340x142.jpg)

« *Les HEA doivent être mélangés jusqu’au niveau atomique* », explique Fan Zhang, physicien au NIST et codirecteur du projet. « *Un effort supplémentaire est nécessaire pour obtenir un mélange homogène des métaux dans ces proportions.* »

Selon Zhang, la FA métallique offrait une solution potentielle aux limites des procédés de coulée traditionnels. « *Il est difficile de fabriquer des pièces en HEA avec des méthodes conventionnelles comme le moulage. Nous pensons toutefois que la FA métallique pourrait constituer une solution.* »

## Repenser la trajectoire du laser

L’équipe du NIST a modifié la façon dont le laser se déplace pendant [la fusion laser sur lit de poudre](https://www.voxelmatters.com/unf-secures-nsf-grant-to-tackle-defects-in-laser-powder-bed-fusion/). Plutôt que de suivre les trajectoires rectilignes habituellement utilisées, le chercheur Ho Yeung a programmé le laser pour qu’il décrive des boucles elliptiques, brassant activement le bain de métal liquide pendant sa formation.

« *Les logiciels commerciaux d’impression 3D ne permettent pas de créer ces trajectoires* », explique Yeung. « *Les possibilités d’ajustement du parcours du laser sont très limitées. Nous avons donc dû développer notre propre logiciel à partir de zéro.* »

Comme cette technique ne nécessite aucun nouvel équipement, les imprimantes métalliques existantes pourraient théoriquement être reprogrammées pour l’utiliser.

La méthode a été testée avec deux matériaux aux propriétés très différentes : le RHEA-19, un alliage à haute entropie dense, et un alliage léger de titane. Afin de confirmer l’efficacité du mélange, le NIST a collaboré avec Argonne National Laboratory et sa source avancée de photons (APS), une installation synchrotron de la taille d’un stade capable de produire des faisceaux de rayons X environ 500 milliards de fois plus brillants que ceux utilisés en imagerie dentaire.

Ces faisceaux ont permis aux chercheurs d’observer en temps réel les changements structuraux à l’échelle atomique alors que le métal passait de l’état liquide à l’état solide en moins d’une seconde.

« *L’APS est l’une des rares sources de photons au monde suffisamment puissantes pour réaliser ce type de mesure* », souligne Zhang.

## Vers la création d’alliages à la demande

Au-delà des HEA, les chercheurs estiment que cette technique de brassage pourrait permettre la création d’alliages directement dans l’imprimante en combinant des poudres métalliques élémentaires plutôt qu’en utilisant des poudres préalliées. Une seule machine alimentée en poudres élémentaires pourrait ainsi produire différents alliages à la demande, réduisant les coûts des matériaux tout en élargissant la gamme de compositions imprimables.

La méthode pourrait également permettre de faire varier progressivement la composition d’un alliage à l’intérieur d’une même pièce. Une pale de turbine d’avion, par exemple, pourrait être fabriquée à partir de plusieurs métaux sans nécessiter de soudures entre les différentes zones.

« *Nous voulons accélérer le développement des alliages* », affirme Yeung. « *La FA métallique a le potentiel de produire des pièces qui étaient auparavant impossibles à fabriquer.* »

Les résultats de cette recherche ont été [publiés dans la revue scientifique ](http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2214860426000278)*Additive Manufacturing*.