Les résines dérivées du pétrole ont souvent été le premier choix des utilisateurs de résines d’impression 3D. Toutefois, dans le cadre de la lutte actuelle contre le changement climatique, les fabricants cherchent à savoir si les résines d’origine végétale peuvent offrir des performances identiques, voire supérieures, à celles de leurs homologues traditionnels.
Dans cette optique, le fabricant d’imprimantes 3D Photocentric a étudié plusieurs matières premières biosourcées, provenant à la fois de plantes et de flux de biodéchets. Rob Young, responsable de la chimie chez Photocentric, a déclaré : « La question à laquelle nous répondions était de savoir pourquoi on ne pouvait pas obtenir des propriétés supérieures à celles du pétrole (qui n’est en fait qu’une soupe d’animaux et de plantes brassée pendant quelques millions d’années) en sélectionnant un polyol spécifique provenant d’une plante ayant des propriétés exceptionnelles ».
En outre, les plantes ont évolué au fil des générations pour retenir autant d’eau que possible dans diverses conditions, ce qui en fait une source idéale de matériaux qui empêchent l’absorption d’eau. Cela signifie que si leur structure est suffisamment résistante pour être utilisée dans le béton et comme agrégat de construction, elle l’est certainement aussi pour fabriquer des pièces en plastique imprimées en 3D.
De plus, les résines bio-dérivées présentent l’avantage d’être bénéfiques pour l’environnement. En ce qui concerne la fabrication, Photocentric explique que l’impression 3D SLA offre une empreinte carbone attrayante et faible. Par ailleurs, l’exposition via un écran LCD est la méthode la moins énergivore des trois principales techniques d’impression sur résine. Le prototypage ne crée pas beaucoup de produits et le CO2 généré n’a donc pas été une grande préoccupation, mais maintenant que l’impression 3D se rapproche de la fabrication de masse, le besoin de calculer et de réduire le contenu total en carbone de la chaîne plastique est devenu plus pressant.
Un examen plus approfondi des sources végétales individuelles révèle un certain nombre d’avantages intéressants pour l’impression 3D. Rob Young commente : « Nous avons utilisé des monomères fabriqués à partir de déchets d’arbres, le camphène. Il s’agit du terpénoïde le plus répandu dans la nature, que l’on trouve dans les conifères et autres arbres, ainsi que dans les plantes à croissance rapide telles que le cannabis et le cyprès. Il peut également être formé à partir de l’alpha-pinène, ce qui augmente encore sa capacité à servir de matière première. Leur structure chimique se prête à des processus chimiques relativement triviaux pour former des monomères qui ont des pouvoirs de dilution étonnants et un contenu biologique élevé ».
Cette recherche a conduit l’entreprise britannique à mettre au point une résine végétale de qualité Rigid DL240, composée d’un oligomère fabriqué à partir de polyols de déchets de maïs. Photocentric teste désormais la radioactivité du carbone 14 conformément à la norme ASTM D6866-21 et fournira ces chiffres en tant qu’informations standard sur ses fiches techniques.
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