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Améliorer la fabrication additive

Des scientifiques financés par l'UE ont développé une chaîne d'approvisionnement intégrée pour les systèmes à base de photopolymères. D'importantes améliorations de la production, de la qualité et de la résolution s'accompagnent d'une réduction des coûts également.
Améliorer la fabrication additive
Les technologies de fabrication additive font référence à un ensemble de processus qui, compose essentiellement un composant à partir de rien. Le matériel est ajouté en couches successives plutôt qu'enlevé d'un bloc avec les spécifications d'un modèle et d'un programme de CAO (conception assistée par ordinateur). Il en résulte des formes 3D complexes présentant une excellente qualité de surface, une grande résolution et précision, un post-traitement minimal et presque pas de déchets.

La technologie de fabrication additive basée sur la lithographie emploie des résines photopolymérisables liquides solidifiées avec la lumière. Les progrès récents ont permis d'obtenir des sources lumineuses performantes et économiques ainsi que de nouvelles résines photodurcissables. Sur la base de ces technologies, des scientifiques ont développé une chaîne de processus intégrée pour la fabrication additive basée sur la lithographie des systèmes à base de photopolymères grâce au financement de l'UE du projet PHOCAM («Photopolymer based customized additive manufacturing technologies»).

Les chercheurs ont utilisé le traitement numérique de la lumière (Digital Light Processing, DLP) et la polymérisation à deux photons (2PP) pour résoudre les problèmes avec les propriétés mécaniques inadéquates et faible résolution rencontrés par les technologies actuelles de fabrication additive. La DLP a été utilisée pour traiter les photopolymères remplis de céramique pour des produits céramiques denses. La 2PP a été utilisée dans la fabrication de petites caractéristiques à haute résolution à l'échelle de 100–200 nanomètres (nm).

Pour les deux technologies, l'équipe a développé des matériaux adéquats, le matériel, le logiciel et les sources de lumière associées. Le traitement céramique avec DLP a utilisé des moteurs légers avec diode électroluminescente. Les pièces céramiques imprimées en 3D présentaient une excellente résistance, fiabilité et qualité de surface. La 2PP reposait sur un laser femtoseconde disponible dans le commerce. La chaîne de processus comprend une plate-forme web prototype couvrant tout le flux du téléchargement du modèle CAO géométrique au calcul du devis, à la commande et au paiement. Des guides fils pour les machines textiles, des treillis de haute précision pour la production d'un appareil de tomographie calculée et une prothèse d'oreille moyenne spécifique au client illustraient les nouvelles technologies de fabrication additive. Plusieurs communiqués de presse ont assuré la promotion de réalisations du projet sur la scène internationale.

PHOCAM a réussi à prouver la viabilité industrielle et la qualité de leurs technologies avec d'importants progrès dans la micro-fabrication sur demande et d'importantes améliorations dans la production et la résolution. La chaîne d'approvisionnement entièrement intégrée pour une fabrication additive économique dans divers secteur aura un impact positif sur la fabrication de l'UE de composants de série et personnalisés.

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