Nos métaux amorphes

Les alliages métalliques industriels ont tous un point commun : ils ont une structure cristalline dans laquelle les atomes sont organisés. Cette structure cristalline peut présenter un avantage mais impose également des limitations en termes de propriétés ou de mise en forme de ces métaux cristallins.
Les métaux amorphes (souvent appelés verres métalliques) sont une alternative à cette structure cristalline. Dans les métaux amorphes, les atomes présentent une répartition aléatoire.

ÉLABORATION

Dans l’état liquide, tous les métaux présentent une structure désordonnée car les atomes changent de place en permanence. C’est lors de la phase de refroidissement rapide du métal liquide dans un moule que la cristallisation peut être évitée et que la structure amorphe est obtenue ; on obtient ainsi une structure aléatoire de type liquide dans le métal durci. Cette absence de transformation de phase au cours du moulage fait qu’il n’y a pas de contraction volumique pendant la solidification et le métal amorphe se conforme à la cavité du moule avec des précisions comparables à la précision de fabrication du moule. Par conséquent, la pièce moulée à une précision géométrique et un état de surface équivalents à ceux du moule et aucune opération de post-moulage n’est nécessaire pour obtenir les tolérances dimensionnelles désirées.

Bien entendu, la structure amorphe ne peut pas être obtenue avec toutes les formulations d’alliages ni en utilisant des procédés de fabrication standards. Néanmoins, il existe de nombreuses formulations d’alliages métalliques amorphes avec autant de propriétés physiques, mécaniques et chimiques hors du commun. Par ailleurs, contrairement aux métaux cristallins, l’ensemble des propriétés sont obtenues directement en sortie de moule sans post traitement.

PROPRIÉTÉS

Les propriétés des alliages métalliques amorphes dépendent grandement de leur formulation chimique. VULKAM a déjà mis au point plusieurs alliages à base de Zirconium, de Cuivre, de Titane… Ils répondent à des besoins de résistance mécanique, d’amagnétisme, de tenue environnementale, de biocompatibilité… Suivant leurs compositions, ils sont adaptés à la fabrication d’outillages chirurgicaux, de pièces micromécaniques transmettant des efforts, de micro-ressorts, d’implants, de composants micro-fluidiques, de micro-composants horlogers…

Ceci dit, malgré les différences relatives à leur formulation, les métaux amorphes présentent généralement :

  • Résistance mécanique inégalée (certains AMA proposés par VULKAM sont plus de deux fois plus résistants que les alliages de Titane).
  • Déformation élastique (réversible) particulièrement importante (de l’ordre de 2 %, soit deux fois plus que les meilleurs alliages industriels pour ressorts)
  • Dureté (résistance à l’usure et aux rayures) élevée (certains AMA proposés par VULKAM sont trois fois plus durs que l’acier inoxydable).
  • Amagnétisme, biocompatibilité, résistance à la corrosion…
  • et bien d’autres propriétés sur mesure !

 

On peut également comparer les propriétés des différentes formulations de métaux amorphes avec les autres métaux cristallins. Les graphiques ci-dessous regroupent certaines gammes de propriétés de métaux amorphes qui sont regroupés en fonction de leur constituant chimique majoritaire (le Cuivre, le Zirconium, le Nickel…).

Les métaux amorphes de VULKAM

VULKAM propose une gamme de métaux amorphes inégalée permettant d’adapter la formulation aux besoins client. Les métaux amorphes de VULKAM sont composés en majorité soit de Cuivre, soit de Zirconium, soit de Nickel, soit d’Hafnium.