Newsletter N°32 - Quand le métal se fait mousse

La technologie d'élaboration des mousses métalliques recèle un important potentiel pour les applications d'échange thermique, mais également en automobile, pour la réalisation de caissons de déformations spécifiques.

Vous connaissiez le métal en plaques, en barres, en feuilles… en voici désormais en mousse. Et des mousses particulièrement poreuses puisque celles développées par le Centre Technique des Industries de la Fonderie (CTIF) offrent jusqu'à 2000 m² de surface d'échange par m³.

Ces nouvelles structures sont obtenues par moulages. Sur le principe, il s'agit de placer des billes dans un moule, de couler le métal en fusion, puis de supprimer les billes pour libérer l'espace au cœur de la structure métallique solidifiée. On utilise pour cela du sel qu'il suffit de dissoudre avec de l'eau après moulage ou des céramiques qui remplissent leur fonction de noyaux, le temps de la coulée, puis sont dégradées par le choc thermique. La première étape du travail consiste donc à réaliser une préforme à la porosité régulière (on réalise des empilements de polyèdres) ou aléatoire. Le métal liquide est ensuite introduit dans la structure par une technique dite d’infiltration.

mousse à prosité aléatoire.

De multiples applications en thermique

Réalisables en aluminium, en alliages cuivreux ou en acier, des structures de ce type présentent d’importantes surfaces spécifiques : jusqu’à 2000 m² de surface d'échange par m³ pour les mousses à porosité aléatoire et 500 m² au m³ pour les mousses à maille régulière. "Ces caractéristiques intéressent grandement les acteurs de l'énergie, et au-delà, tous ceux qui sont confrontés à des besoins d'échange thermique", raconte Jonathan Dairon. "Nous travaillons actuellement à la réalisation de démonstrateurs destinés à valider l'aptitude des pièces à remplir leur fonction".

Des applications mécaniques plus difficiles à vendre

Ces mousses métalliques pourraient aussi trouver des débouchés pour des fonctions purement mécaniques. "Nous avons eu des demandes concernant la réalisation d'absorbeur de chocs pour des applications dans le secteur du transport. L'intérêt de produits de ce type dans ce domaine consiste dans la réaction homogène de la structure alvéolaire, quelque soit la direction de l'effort, contrairement aux pièces tubulaires généralement utilisées dans ce genre de fonction", confie l’ingénieur.

Démonstrateur en cuivre réalisé par le CTIF

Pour ce type d’applications, "l'aspect coûts représente un frein, et si les acteurs du domaine thermique sont prêts à accepter un accroissement du prix pour bénéficier d'une diminution drastique des volumes d'échange, le secteur du transport n'est pas du tout dans le même état d'esprit", commente Jonathan Dairon.

Vincent Lebugle