Si les qualités de précision et de productivité du frittage laser ont déjà convaincu de nombreux industriels, ce procédé n’est pas sans inconvénients par apport à d’autres technologie d’impression 3D. Le grief le plus connu porte sur son utilisation des matériaux. Il faut savoir qu’avec les systèmes à fusion laser, une fraction seulement de la poudre sert à la fabrication de la pièce finale. Au final l’objet ne représente que 10% de la densité du bac rempli, c’est à dire que 10 kg environ de matière est nécessaire pour produire une pièce de 1 kg. Quant au restant de poudre non frittés, 50% deviendra un déchet. À raison de 40 à 90 € le kg de poudre PA12, on comprend aisément l’importance de réduire ces pertes pour les entreprises et les utilisateurs, sans oublier non plus l’impact environnemental.
C’est pour répondre à tous ces enjeux que la société belge Materialise a développé une solution appelée Bluesint PA12 qui permettrait d’imprimer jusqu’à 100 % de poudre polymère réutilisée. S’appuyant sur une récente étude de BASF, indiquant que l’impression 3D aurait un impact environnemental plus important que les méthodes de fabrication conventionnelles pour les grands volumes de production, le leader du service d’impression 3D en Europe, souhaite s’inscrire dans une démarche plus verte, tout en réalisant des économies en recyclant ses restants de poudre.
« Au cours de l’année 2021, Materialise prévoit de faire fonctionner plusieurs machines de frittage laser avec du Bluesint PA12. Rien que dans la phase de démarrage, l’entreprise vise à réutiliser plus de cinq tonnes de poudre qui deviendraient normalement des déchets. » Précise Materialise.
« Alors que nous entrons dans la quatrième décennie de l’impression 3D, la question n’est pas de savoir si l’impression 3D est une technologie de fabrication durable »
Basée sur le frittage sélectif laser, la solution Bluesint cherche à réduire l’effet « peau d’orange » qui peut être observé lors de la réutilisation de la poudre. Ce défaut de finition particulièrement visible sur les pièces massives se produit lors du refroidissement des couches. Materialise est parvenu à contourner se problème en utilisant deux lasers, l’un pour fritter une nouvelle couche, pendant que l’autre maintient à bonne température la couche précédente. Cette approche empêche ainsi la poudre de se refroidir entre deux couches, et le processus de rétrécissement qui provoque l’effet peau d’orange.
Materialise affirme que les pièces imprimées avec sa poudre BlueSint PA12, possèdent des propriétés mécaniques similaires à celles d’un PA12 standard. Ainsi les utilisateurs pourront choisir non seulement sur la base des spécifications techniques mais aussi sur l’impact environnemental. « De nombreuses personnes considèrent l’impression 3D comme une force positive qui aide les entreprises à fonctionner de manière plus« durable »», a déclaré Fried Vancraen, PDG de Materialise. «Cependant, ce n’est tout simplement pas suffisant. Alors que nous entrons dans la quatrième décennie de l’impression 3D, la question n’est pas de savoir si l’impression 3D est une technologie de fabrication durable. La question devient : que pouvons-nous faire pour rendre l’impression 3D plus durable ? »
Actuellement dans sa phase bêta test, la solution développée par Materialise n’est pas la seule sur le marché. D’autres acteurs se mobilisent pour améliorer le taux de recyclabilité des poudres de frittage laser. C’est notamment le cas du producteur allemand Advanc3d Materials et sa poudre AdSint PP flex. Moins sujette au phénomène de thermo-oxydation, celle-ci permettrait un taux de recyclage de l’ordre de 80-100 %. Citons aussi Kason, une société américaine qui a mis au point une station de recyclage externe et modulable, pour les poudres métalliques.
Pièce imprimée avec la solution Bluesint PA12 (crédits photos Materialise)
