Une pièce métallique fabriquée par impression 3D est extérieurement identique à une pièce forgée. Mais lorsqu'elle est soumise à une charge, l'histoire à l'intérieur est tout autre. Le faisceau de rayons X d'un synchrotron agit comme un microscope qui voit à travers l'acier et révèle ce qui se passe à la pointe même de la fissure.
Dans l'acier forgé ordinaire, la fissure s'émousse avant de continuer sa progression. Autour de son extrémité, le métal se réorganise : les couches atomiques glissent, des défauts s'accumulent, et une zone se forme qui semble amortir le choc. Elle redistribue la charge, réduit la contrainte et empêche la fissure de se propager brusquement.
Dans une pièce imprimée, ce coussin est presque inexistant. La fissure reste aiguë, et une contrainte élevée persiste sur une grande distance devant elle. Le métal n'a pas le temps d'émousser le défaut dangereux, et la rupture survient plus tôt. Pour la première fois, les scientifiques ont observé cette différence en volume, en suivant la croissance de la fissure sous charge en temps réel. Il est désormais clair que la fiabilité d'une pièce dépend non seulement de la composition de l'alliage, mais aussi de la manière dont la zone plastique se développe autour de la fissure — et cela peut être mesuré.
Les rayons X d'un synchrotron sont si puissants qu'ils permettent d'observer les processus à l'intérieur du métal avec une précision de l'ordre du dixième de micron — c'est comme voir le mouvement d'un cheveu à plusieurs kilomètres de distance.