2026/01/12
Production of S7 tool steel powders by water atomization for laser powder bed fusion and directed energy deposition additive manufacturing
Mutel, D.; Gélinas, S.; Blais, C. (2025). Production of S7 tool steel powders by water atomization for laser powder bed fusion and directed energy deposition additive manufacturing. Materials & Design, vol. 254, 114107.
La grande majorité des poudres utilisées en fabrication additive (FA) sont produites par atomisation au gaz. Ce procédé génère des poudres métalliques généralement constituées de particules sphériques, exemptes de produits d’oxydation significatifs. L’objectif des travaux résumés dans cet article est de remplacer l’atomisation au gaz par l’atomisation à l’eau pour produire des poudres d’acier destinées à la fabrication additive. En raison de leur morphologie irrégulière, les particules métalliques atomisées à l’eau sont bien connues pour présenter une densité apparente et une fluidité nettement inférieures à celles des poudres atomisées au gaz. Le principe de cette étude consiste à optimiser la composition chimique des alliages de départ, en combinaison avec des traitements post-frittage, afin de maximiser la sphéricité des particules (morphologie) tout en minimisant la teneur en oxygène. Les résultats montrent que des poudres d’aciers à outils présentant des propriétés rhéologiques proches de celles des poudres atomisées au gaz peuvent être produites par atomisation à l’eau, les rendant adaptées à la fabrication additive par fusion sur lit de poudre laser et par dépôt d’énergie dirigée. Ces résultats suggèrent que les poudres métalliques atomisées à l’eau constituent une alternative sérieuse aux poudres atomisées au gaz. Il apparaît clairement que les poudres d’acier atomisées à l’eau peuvent favoriser une adoption accrue de la fabrication additive pour la production à grande échelle de composants ferreux.