Des composants polymères personnalisés et rentables
Le prototypage rapide (également nommé fabrication additive) autorise une production plus rapide par le biais d'une approche d'accrétion de couches (addition) au lieu de fabriquer les pièces en retirant de la matière une partie d'un bloc plus gros, ou d'utiliser des moules. Cette méthode engendre moins de déchets, et il est possible de générer automatiquement les paramètres de fabrication à partir des données de CAO, ce qui accélère la production, réduit les coûts et augmente la souplesse. Cette méthode a cependant un inconvénient, à savoir le manque de polymères convenant aux méthodes classiques de traitement. Le projet STEPUP («Step up in polymer based RM processes») financé par l'UE a cherché à développer le prototypage rapide pour le frittage laser sélectif (SLS pour selective laser sintering) de polymères, en concevant de nouveaux matériaux. Le SLS est une technique de prototypage rapide qui utilise un faisceau laser pour fondre sélectivement des poudres afin de fabriquer la pièce voulue. Le projet STEPUP a mis au point des voies économiques de synthèse afin d'apporter des modifications nanostructurelles aux poudres classiques de polymères. Ces modifications améliorent les propriétés mécaniques et thermiques des produits finis, tout en restant compatibles avec les équipements actuels de SLS. En outre, un logiciel d'aide à la décision et des outils de modélisation permettent aux ingénieurs de déterminer les meilleurs candidats pour remplacer les matériaux classiques, en fonction des performances prévues pour les matériaux compatibles SLS. Les matériaux les plus prometteurs ont montré de meilleures propriétés mécaniques à haute température, tout en favorisant l'exactitude et la qualité de surface des composants. Les coûts de traitement se sont révélés être comparables aux poudres SLS actuelles, et le recyclage promet aussi une réduction du coût en matériaux. Le projet STEPUP a mis au point de nouveaux nanopolymères ainsi que les méthodes de synthèse appropriées pour soutenir le prototypage rapide à l'aide des appareils actuels de SLS. Les outils de conception et les modèles aideront les ingénieurs à choisir le remplacement adéquat aux polymères actuellement disponibles, en fonction des propriétés mécaniques et thermiques visées. L'optimisation des concepts et leur commercialisation pourrait améliorer notablement la qualité et la variété des produits personnalisés, fabriqués en polymères et à faible coût.
