Focus sur l’Invar 36

L'Invar 36, également connu dans l'industrie sous le nom de Nilo 36, est un superalliage nickel-fer réputé pour son faible coefficient de dilatation thermique. Composé de 36% de nickel, il conserve des dimensions presque constantes ainsi qu'une bonne résistance et dureté sur une large plage de températures. Inventé en 1896 par le physicien suisse Charles Edouard Guillaume, l'Invar a été créé comme solution économique pour remplacer un mètre autrefois fabriqué en platine et en iridium. Les travaux de Guillaume ont conduit à la découverte d'un alliage fer-nickel relativement abordable — un matériau semblable à l'acier — qui se dilate très peu lorsqu'il est chauffé. Il a nommé cet alliage Invar car il était presque immuable ou « invariable ».

Réussite avec l'Invar 36

L'un de nos clients nous a contactés spécifiquement pour utiliser l'INVAR 36 dans un composant nécessitant les dimensions quasi constantes et la stabilité dimensionnelle à long terme qui caractérisent cet alliage. Les ingénieurs de Signicast ont relevé le défi : ils ont non seulement réussi à couler l'Invar 36, mais ont aussi largement dépassé les attentes du client, tout en lui permettant de réaliser des économies.

Pourquoi notre client avait-il besoin d'Invar 36 ? La moindre variation de dimension ou de forme de son composant pouvait modifier son produit final, même dans une salle à température contrôlée. Quelques degrés pouvaient altérer le fonctionnement de la pièce. Le client savait qu'il devait utiliser un matériau tel que l'Invar 36, mais l'usinage dans la masse était coûteux.

Comment Signicast a-t-il aidé ? Nous n'avions jamais travaillé avec l'Invar 36 auparavant, mais aucun défi n'a jamais empêché nos ingénieurs d'essayer de le relever. Grâce à des recherches et des essais, nous avons mis au point un matériau de moulage offrant des performances égales ou supérieures à celles d'un matériau corroyé, et avons réussi le moulage à la forme nette. Nous avons non seulement réduit le coût final de la pièce en supprimant l'usinage, mais notre coût final était même inférieur au coût initial de leur bloc de métal, avant usinage.

Le résultat final ? Un client très satisfait, ayant réalisé des économies décuplées, et un nouveau matériau ajouté à notre offre.  

L'Invar 36 conserve des dimensions presque constantes à des températures allant de moins de -150 degrés Celsius à 260 degrés Celsius.

Qui devrait utiliser l'Invar 36 ?

Les clients soumis à des contraintes strictes de température constateront probablement les avantages de l'Invar 36. Malheureusement, ceux qui usinent actuellement dans la masse ne réalisent pas que le moulage à la forme nette est également une option. Aujourd'hui, l'Invar 36 est souvent utilisé dans les appareils de mesure, les systèmes mécaniques de précision, les composants laser, les tiges de thermostat, les compteurs et les composants transportant des gaz liquéfiés, entre autres.

Applications industrielles de l'Invar

L'Invar peut être utilisé dans diverses applications des secteurs de l'aérospatiale, du médical et de l'électronique grand public. Toutefois, les technologies du secteur automobile sont celles où les superalliages à faible CTE commencent réellement à surpasser les autres métaux. Avec la popularité croissante des véhicules autonomes, les capteurs, radars et caméras deviennent de plus en plus avancés et essentiels au fonctionnement du véhicule. Le LiDAR, acronyme de détection et télémétrie par la lumière, utilise les ondes lumineuses d'un laser pour calculer le temps nécessaire à la lumière pour atteindre un objet ou une surface puis revenir vers le scanner, déterminant ainsi la distance des objets environnants. Un alliage aux dimensions quasi constantes et à la stabilité dimensionnelle à long terme, tel que l'Invar 36, est extrêmement important dans ces dispositifs complexes. Des alliages alternatifs à faible CTE, comme le Kovar, constituent également des options viables pour le moulage de capteurs LiDAR. Le moulage à la cire perdue est une solution économique par rapport à l'usinage dans la masse de pièces LiDAR.

Quels sont les avantages de l'Invar 36 ? 

L'avantage le plus évident de l'Invar 36 est sa capacité à maintenir ses dimensions à des températures cryogéniques. Par ailleurs, l'Invar 36 présente un aspect et un toucher similaires à ceux de l'acier. Il offre également une excellente soudabilité et usinabilité. L'Invar peut aussi être élaboré avec des compositions chimiques personnalisées afin de mieux répondre aux exigences des clients en matière de résistance et de dureté.