Le Centre technologique Andaltec a entamé des recherches dans le cadre du projet RECYPPOWDER, qui vise à développer une nouvelle famille de matériaux innovants, économiques et durables à partir de polypropylène recyclé. Ce nouveau composé sera utilisé pour produire des pièces grâce à la technologie de frittage sélectif par laser (SLS).
Ce projet, qui s’inscrit dans le cadre du partenariat public-privé national espagnol visant à stimuler la recherche scientifique et technique, est dirigé par la société Innomaq 21, qui compte parmi ses partenaires l’université de Barcelone et Andaltec.
Le polypropylène est un matériau à la fois robuste et léger, très résistant à la déchirure et à la fatigue. Ces caractéristiques en font un composé idéal pour produire des prototypes fonctionnels destinés à être utilisés dans plusieurs secteurs industriels.
Le procédé de frittage sélectif par laser est une technique d’impression 3D très polyvalente qui permet de produire des pièces de haute précision et aux détails fins. Cette technologie, l’une des plus avancées et des plus fiables dans son domaine, fait partie de la famille des procédés de fabrication additive par fusion sur lit de poudre. Elle utilise un conteneur dans lequel la poudre est chauffée à une température légèrement inférieure à son point de fusion. Ensuite, un rouleau applique une fine couche de poudre sur la plateforme de fabrication. Ensuite, le laser scanne la surface et sintérise sélectivement la poudre, qui forme une section transversale de la pièce lorsqu’elle est solidifiée.
Une fois que toute la section transversale a été scannée, la plate-forme de construction est abaissée d’une couche en hauteur. Le rouleau dépose une nouvelle couche de poudre sur la surface fraîchement scannée, et le laser commence à fritter la section transversale suivante de la pièce sur celles qui ont été solidifiées précédemment. Ce processus est répété jusqu’à ce que la pièce soit entièrement fabriquée. Une fois le processus d’impression terminé, la pièce est détachée de la poudre non frittée et nettoyée à l’air comprimé. Cette poudre non frittée est récupérée et réutilisée, ce qui permet d’éviter la production de déchets, un autre avantage de cette technologie.
La technologie SLS est très limitée en ce qui concerne les matières premières (poudre) qui peuvent être utilisées. Jusqu’à présent, le matériau le plus populaire pour le SLS est le polyamide. Il peut être utilisé seul ou additivé avec d’autres éléments tels que l’aluminium, le verre ou le graphite afin de produire une poudre composée qui améliorera les propriétés mécaniques, chimiques et thermiques des pièces finales.
Ce projet a été présenté comme une opportunité de développer un produit de rupture qui stimulera l’économie circulaire et la durabilité. En fait, même si le polypropylène est l’un des polymères les plus utilisés actuellement, il n’existe pas de poudre de polymère commerciale dérivée de polypropylène recyclé à utiliser pour le SLS.
Les chercheurs vont travailler sur la formulation et le développement de co-polymères, basés sur différents degrés de mélange de polypropylène commercial et recyclé. Ils optimiseront également la taille et les propriétés des particules afin d’atteindre les exigences nécessaires à leur traitement par laser fritté, étant donné que les matériaux recyclés présentent une variabilité beaucoup plus élevée que les matériaux vierges. En outre, des études de faisabilité seront menées pour envisager la possibilité de remplacer l’expédition des pièces par la transmission de données d’impression, contribuant ainsi à la réduction de l’empreinte carbone. Ce nouveau produit sera testé en l’utilisant sur un équipement SLS pour fabriquer des pièces dans des conditions de travail réelles.
L’implication d’Andaltec dans ce projet comprend la sélection du polypropylène commercial vierge et recyclé à mélanger, l’étude de la processabilité avec des agents compatibilisants à employer sur le frittage laser, ainsi que la caractérisation du matériau. L’objectif ultime de Recyppowder est d’avoir un impact remarquable sur l’industrie de la fabrication additive, ainsi que de favoriser la durabilité et l’économie circulaire.
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