[Technique] La révolution des "Super-plastiques"

Si la révolution industrielle de l’ère moderne se traduit par l’avènement des machines de fabrication additive, les entreprises se livrent autant à une course effrénée dans le développement de nouvelles technologies que dans l’apport de nouveaux matériaux sans cesse plus performants, plus endurants, plus compétitifs. Les investissements relatifs aux entreprises de pointe permettent au fil des années de retrouver pour le plus grand nombre des technologies et matériaux de plus en plus abordables, performants, et faciles d’utilisation.

Ces industries de pointe expriment aujourd’hui le besoin de pièces plastiques, les polymères, aux caractéristiques mécaniques se rapprochant de certains métaux et aux géométries les plus complexes. Le développement de la technologie de fabrication additive SLS (Selective Laser Sintering) en partenariat avec les fournisseurs de matériaux permet l’entrée sur le marché de ces « super-plastiques », les polymères hautes performances.

S’il est probable que de nombreuses entreprises et bureaux de recherche travaillent sur ces polymères, la palme de la première machine sur le marché revient à EOS (Electro Optical Systems), avec la EOSINT P 800, en partenariat avec l’entreprise Victrex® pour le matériau EOS PEEK HP3, premier polymère haute performance pour fabrication additive.

Pièce en EOS PEEK HP3 

Appartenant à la famille des PAEK (PolyArylEtherKetone), le EOS PEEK (PolyEtherEtherKetone) HP3 est un thermoplastique semi-cristallin, avec une résistance à la traction de 95 MPa et un module d’Young de 4400 MPa, pour une utilisation possible jusqu’à 260°C suivant les applications. Non suffisant d’avoir des caractéristiques mécaniques impressionnantes, ce matériau est aussi résistant en milieu chimique agressif, pare-feu (certifié par la norme UL 94- V0), et biocompatible. Couplé à ses caractéristiques intrinsèques de matériaux polymères, principalement la légèreté et la non conductivité électrique, de multiples applications apparaissent, de l’aérospatial au médical en passant par le sport automobile.

Implant crânien OsteoFab en OXPEKK

Dans la même famille des PAEK, l’entreprise OPM (Oxford Performance Materials) a développé en interne l’OXPEKK®, pour PolyEtherKetoneKetone, polymère aux caractéristiques mécaniques et moléculaires très proches du PEEK et certifié pour le domaine biomédical par plusieurs normes ISO 10993 (3, 5, 6, 10, 11 et 18). OPM a, de plus, acquis une machine EOSINT P 800 pour fabriquer en interne leurs propres pièces avec ce matériau, et un accord exclusif avec RTI Surgical® vient d’être conclu pour la fourniture d’implants OsteoFab®, nom breveté des implants biomédicaux en polymère OXPEKK®, pour des vertèbres dorsales sur le marché Américain. L’annonce de l’implantation de la première vertèbre de ce type a par ailleurs déjà été réalisée.

Première vertèbre OsteoFab en OXPEKK

Malgré ces exclusivités et premières mondiales multiples, nul doute que les autres grands constructeurs de machines de fabrication additive mettent en action des efforts conséquents pour proposer à leur tour des solutions autour de ces polymères hautes performances, dont les heures de gloire, il est certain, ne font que commencer.