Focus sur l’Invar 36

L'Invar 36, également connu dans le secteur sous le nom de Nilo 36, est un superalliage nickel-fer réputé pour son faible coefficient de dilatation thermique. Contenant 36% de nickel, il conserve des dimensions pratiquement 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 à un mètre auparavant fabriqué en platine et en iridium. Les travaux de Guillaume ont conduit à la découverte d'un alliage fer-nickel relativement peu coûteux — 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 ».

Succès de l'Invar 36

L'un de nos clients nous a sollicités spécifiquement pour utiliser l'INVAR 36 dans un composant nécessitant les dimensions quasi constantes et la stabilité dimensionnelle à long terme pour lesquelles cet alliage est connu. Les ingénieurs de Signicast ont relevé le défi en réussissant non seulement à couler l'Invar 36, mais aussi à dépasser largement 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 pièce à température contrôlée. Quelques degrés pouvaient altérer la fonction de la pièce. Le client savait qu'il devait travailler avec un matériau tel que l'Invar 36, mais l'usinage dans la masse devenait coûteux.

Comment Signicast a-t-il aidé ? Nous n'avions jamais travaillé avec l'Invar 36 auparavant, mais aucun défi n'a jamais été trop important pour que nos ingénieurs n'essaient au moins de le relever. Grâce à des recherches et des essais, nous avons mis au point un matériau de moulage dont les performances étaient égales, voire supérieures, à celles du matériau corroyé, et nous avons réussi à réaliser le moulage à la forme finale. Non seulement nous avons réduit le coût final de la pièce, car le client n'avait plus besoin de l'usiner, mais notre coût final était même inférieur à celui de son bloc de métal initial, 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 pratiquement constantes à des températures inférieures à -150 degrés Celsius et jusqu'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 finale 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, pour n'en citer que quelques-uns.

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 superalliages à faible coefficient de dilatation thermique commencent réellement à surpasser les autres métaux dans les technologies du secteur automobile. Avec la popularité croissante des véhicules autonomes, les capteurs, radars et caméras deviennent de plus en plus avancés et essentiels au fonctionnement du véhicule. LiDAR, acronyme de light detection and ranging, utilise les ondes lumineuses d'un laser pour calculer le temps nécessaire à la lumière pour atteindre un objet ou une surface et être réfléchie vers le scanner, afin de déterminer 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, tels que le Kovar, à faible coefficient de dilatation thermique sont également des options viables pour le moulage de capteurs LiDAR. Le moulage à cire perdue constitue 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 conserver ses dimensions à des températures cryogéniques. En outre, l'Invar 36 présente un aspect et un toucher similaires à ceux de l'acier. Il offre également une soudabilité et une usinabilité remarquables. L'Invar peut aussi être élaboré avec des compositions chimiques personnalisées afin de mieux répondre aux besoins de résistance et de dureté des clients.