Pièce ferroviaire imprimée avec le nouveau matériau PC développé par SABIC (crédits photo : SABIC)
Développer de nouveaux matériaux qui puissent répondre aux normes de qualités et de sécurités de l’industrie, constitue l’un des verrous majeurs que les acteurs de la fabrication additive s’emploient à faire sauter. Tel est, on le sait, l’une des clefs pour étendre la diffusion de cette technologie, mais aussi faire de celle-ci une véritable option de fabrication pour les pièces d’utilisation finale. Des pièces qui se doivent d’être au moins égales à celles des standards existants.
La bonne nouvelle du jour nous vient du géant de la chimie SABIC (Saudi Basic Industries Corporation), qui nous annonce le lancement d’un nouveau matériau de fabrication additive spécialement pensé pour le ferroviaire. La première particularité de ce matériau PC appelé LNP™ THERMOCOMP™ AM DC0041XA51, est qu’il se présente sous la forme de granulés. La deuxième, et qui nous intéresse particulièrement, est qu’il est parfaitement conforme aux normes de sécurité incendie ferroviaire de l’UE et des États-Unis.
SABIC affirme qu’il s’agit de l’un des premiers matériaux compatibles avec la fabrication additive alimentée par granulés (PFAM / – pellet-fed additive manufacturing) à être conforme aux exigences de la norme européenne EN45545 (R1 Hazard Level 3) et de la norme américaine NFPA-130 pour les pièces intérieures et extérieures. Le produit a été certifié conforme aux deux normes par un laboratoire indépendant.
Il faut savoir que la plupart des plastiques standards contiennent des éléments halogénés tels que le fluor, le chlore et le brome, qui dégagent des fumées denses et corrosives en cas de combustion. Pour cette raison, celui de Sabic n’en contient pas. Une matière sans halogène offre l’avantage de produire une fumée de faible toxicité, tout en réduisant par la même occasion l’impact sur l’environnement. La prouesse réside ici dans le fait que traditionnellement, lorsque l’on ajoute un additif ou un retardateur de flamme à un matériau, d’autres aspects sont souvent sacrifiés, tels que la tolérance à la chaleur ou la résistance aux chocs. Outre le caractère ignifuge de son matériau, SABIC rapport également un débit plus élevé par rapport à l’ABS et au PPE, ainsi qu’une finition de surface plus lisse.
« nous recherchions un matériau conforme aux exigences de sécurité rigoureuses définies dans des normes internationales »
La raison pour laquelle ce matériau ignifuge se présente sous forme de granulés, est que Sabic vise les pièces ferroviaires de grande dimensions. En effet, il faut savoir que contrairement au filaments, les pellets sont mieux adaptés à des impressions de longue durée en continu. Approvisionnés via un trémie, ils ne provoquent pas d’interruption due au rechargement du consommable.
L’autre particularité de ce nouveau matériau mise au point par Sabic, est qu’il contient des fibres carbone à hauteur de 20 %. Outre le renforcement obtenu grâce à leur présence, ces derniers permettent aussi de limiter les effets de warping, un phénomène de décollement et de déformation qui touche particulièrement les pièces de grande taille. La raison est que l’ajout de fibres assure une meilleure stabilité dimensionnelle au matériau de base.
À l’occasion du salon InnoTrans, un événement dédié au transport ferroviaire qui s’est tenu du 20 au 23 septembre, SABIC a présenté une grande pièce ferroviaire imprimée avec son nouveau matériau. Une impression réalisée par CAF, l’un des leaders mondiaux de la conception et de l’implantation de systèmes intégraux de mobilité (train, métro, bus…), qui explique avoir choisi ce nouveau composé pour imprimer rapidement des pièces de rechange de grande taille, et dans le but de minimiser ses délais d’exécution et ses stocks.
« Avec l’importance accrue que nous accordons à l’impression 3D, nous recherchions un matériau conforme aux exigences de sécurité rigoureuses définies dans des normes internationales telles que NFPA 130 ou EN45545« , a déclaré Lucas Esteban, responsable opérationnel de la fabrication numérique chez CAF. « Le composé LNP THERMOCOMP AM DC0041XA51 de SABIC possède des caractéristiques uniques qui répondent bien aux exigences de l’industrie, notamment les certificats ferroviaires appropriés. Son système de retardateur de flamme non halogéné répond aux tendances actuelles en matière de durabilité, et son renforcement en fibre de carbone ainsi que son traitement favorable nous permettent de fabriquer des géométries de pièces plus grandes avec une rigidité suffisante et un gauchissement limité. Ce matériau révolutionnaire est une solution idéale pour CAF et l’ensemble de l’industrie des transports. »
Les applications potentielles du nouveau matériau comprennent les pièces extérieures telles que les pare-chocs ainsi que les composants de revêtement intérieur tels que les panneaux latéraux, les cloisons et les conduits, ainsi que les dossiers et les coques de sièges.
