Le développement le plus récent de la technologie de prototypage rapide concerne la fabrication rapide d’objets ayant une structure multicouche multifonctionnelle (multimatériaux à gradients de composition, Functionally Graded Materials -FGM). Les modifications des aspects physiques et chimiques à l’intérieur d’un objet permettent d’attribuer des propriétés différentes aux parties différentes de l’objet suivant leur fonction dans le procédé technologique, ce qui augmente considérablement la performance industrielle de l’objet.

• matériau composite à matrice métallique (MCMM) contenant une phase de renforcement, e.g. CuSn, renforcé par une phase céramique, e.g. WC/Co nanostructuré
• MCMM conventionnel possédant une bonne résistance à l'usure, additionné jusqu'à 30% de volume de LS (MoS2, graphite, BN hexagonal, CuSn). Les inclusions de LS servent de réservoirs de phase lubrifiante lors de l'usage, procurant un coefficient de friction bas.

1. Synthèse de nouveaux matériau
   • Photos des objets fabriqués
   • Fabrication des revêtements en matériaux composites sur la base d’une matrice métallique résistants à l’usure par rechargement laser
   • Micro fabrication par laser : Le procédé de fabrication directe par laser sur la base du frittage/fusion laser sur lit de poudre
   • Projection à froid (Cold Spray)
   • Projection par détonation (Development in Detonation Spraying technology, Applications)
   
   
2. Elaboration de matériaux 3D multicouches multifonctionnels par micro rechargement laser avec utilisation de buse coaxiale

Laser system for Direct Manufacturing PM100

Laser system DMD 505

Laser system Trumpf LASMA1054

Continuous Wave Nd-YAG Laser Trumpf HL2006D

Double distributeur de poudre à plateaux Medicoat

ColdSpray

Smurov I., Bertrand Ph., Missemer F., Bayle F., Thivillon L.
Chercheurs associés : Chivel Y., Ignatiev M., Kosarev V., Ulianitsky V.

Yadroitzev I. , Sova A., Averianova M.

1. I. Yadroitsev, Ph. Bertrand, B. Laget, I. Smurov, Application of laser assisted technologies for fabrication of functionally graded coatings and 3D objects for International Thermonuclear Experimental Reactor components // Journal of Nuclear Materials 362 (2007), pp. 189-196.

2. I. Smurov, A. Yakovlev, Laser-assisted direct manufacturing of functionally graded 3D objects by co-axial powder injection // Laser-Assisted Micro-and Nanotechnologies 2003, edited by Vadim P. Veiko, Proceedings of SPIE Vol. 5399 (SPIE, Bellingham, WA, 2004), pp. 27-37.

3. A. Yakovlev, Ph. Bertrand, I. Smurov, Laser cladding of wear resistant metal matrix composite coatings // Thin Solid Films, vol. 453-454C, 2003, pp. 133-138.

4. A. Yakovlev, Ph. Bertrand, I. Smurov, Wear-resistant Coatings with Engineered Structure by Laser Cladding,, Tribology Letters, Vol 17, N° 4, November 2004, pp 705-708.

5. Ph. Bertrand, I. Smurov, Laser assisted direct manufacturing // IX International Conference Laser and laser-information technologies : Fundamental problems and Applications // V International Symposium Laser Technologies and Lasers, ILLA / LTL – 2006, October 4-7, 2006, Smolyan, Bulgaria, Technical digest, p.11, (invited).

6. A.V. Gusarov, I. Smurov Direct laser manufacturing with coaxial powder injection: Modelling of structure of deposited layers // Applied Surface Science, 253 (2007) pp.8316–8321.

7. I. Yadroitsev, Ph. Bertrand, I. Smurov Parametric analysis of selective laser melting technology // Applied Surface Science, 253 (2007), pp.8064–8069.